CN101187845A - 数模结合的网格式触控屏 - Google Patents

Abstract

本发明涉及网格式触控屏，具体涉及数模结合的网格式触控屏。对于网格状触控屏，行列两个方向都以数字方式探测触控位置时，电极引出端连接复杂和探测时间长；行列两个方向都以模拟方式探测触控位置时，网格状触控屏电极引出端的不对称性，给模拟方式探测触控位置带来的困难。本发明提出在网格式触控屏的行列两个方向以不同的方式进行触控定位，在一个方向上以扫描的数字方式，通过比较各电极上触控信号的差别进行触控定位，在另一个方向上以模拟方式，通过对触控信号大小的比较进行触控定位的数模结合的网格式触控屏。并提出将显示屏行列电极复用为数模结合的网格式触控屏的触控探测电极。

Description

数模结合的网格式触控屏

技术领域

本发明涉及网格式触控屏，具体涉及数模结合的网格式触控屏。

背景技术

目前的电容式触控屏可分为数字和模拟两种方式。数字式电容触控屏是由每层有多条平行电极的两层电极组成，两层电极相互正交，当人的手指接触触控屏时，手指与触控屏上的某些电极形成耦合电容，并从耦合电容流出的漏电流，通过检测到两层电极上相互正交的与手指形成耦合电容的两条电极而确定触控位置。此种方法只适合用于较粗的定位，在要求细致定位时，要制做双层的细密电极，成本太高；并且置于显示器前面，触控屏感测电极产生的反射又会使得显示不均勻。

模拟电容式触控屏可分为单层感测电极和双层感测电极两种方式。单层感测电极的模拟电容式触控屏是由整面的单层电极组成，从单层电极的四个角向电极输入电流，当人的手指接触触控屏时，手指与电极形成耦合电容，并从耦合电容流出的漏电流，通过检测四个角分别流向电极电流的大小，计算出从手指流出电流的触控位置。此种方法可以细致定位，但控制电路的计算量大，在环境温度、湿度改变时，环境电场发生改变时，会引起漂移，造成定位不准确；置于显示器前面，触控屏感测电极的不完全透射会使显示屏亮度降低，触控屏感测电极产生的反射又会使在强外界光环境下显示对比度的下降。

双层感测电极的模拟电容式触控屏是由每层有多条平行电极的两层电极组成，两层电极相互正交，当人的手指接触触控屏时，手指与触控屏上的某些电极形成耦合电容，并从耦合电容流出的漏电流，通过检测各电极流出电流的大小，分别在两层相互正交电极上计算出横向或纵向的触控位置。此种方法可以细致定位，对漂移问题也有改善，但需对双层感测电极逐条检测漏电流，检测和计算量大，检测和计算所需时间也随屏幕变大感测电极增多而提高；并且置于显示器前面，触控屏感测电极产生的反射又会使得显示不均勻，和在强外界光环境下显示对比度的下降。

申请号为2006200055698的专利提出了以线状电极组成网格状电极触控屏，纵向和横向电极线间具有电信号耦合传递能力。利用触控物与网格状电极中相邻近电极线耦合时，电信号在网格状电极上的传递，通过只对网格状电极中少数固定电极线进行检测和分析计算，比较被检测电极两端触控信号的差别，或比较两条被检测电极上触控信号的差别，以模拟的方式来确定触控物在网格状电极上的位置。

而目前带有触控屏的平板显示器多是将分体的触控屏与显示屏层叠在一起，通过显示屏探测到触摸点的平面位置，再使显示屏上的光标跟随触摸点定位。触控屏与显示屏的层叠使得触控式平板显示器变厚变重成本增加；在触控屏置于显示屏前面时，触控屏感测电极产生的反射又会使得显示不均勻和在强外界光环境下显示对比度的下降，影响显示效果。将触控板和显示屏集成为一体，使具有触控功能的平板显示器变得更加轻薄，又是人们努力的方向。

申请号为2006100948141和2006101065583等多项专利都提出了利用显示屏显示驱动行扫描电极和列信号电极作为触控电极感测触控。依上述专利的方法，可以通过让显示屏电极逐条和触控探测电路连通，探测并比较各条显示屏电极上的触控信号，以扫描的数字方式确定触控点在显示屏上的位置。

申请号为2006100548064和2006100821244等多项专利也提出了利用显示屏显示驱动行扫描电极和列信号电极作为触控电极感测触控，通过比较一条与让显示屏行电极相交的检测电极两端触控信号的差别，确定触控点在沿行电极方向的位置；通过比较另一条与让显示屏列电极相交的检测电极两端触控信号的差别，确定触控点在沿列电极方向的位置。上述专利的方法是以比较差别的模拟方式确定触控点的位置，在显示屏内无需增加任何传感器，让平板显示屏具有感知触控的能力，实现触控式平板显示器。

申请号为2006200055698的专利也提出以平板显示器显示屏的显示驱动行扫描电极和列信号电极作为触控电极的网格状电极触控屏。利用触控物与显示屏显示电极线的耦合感测触控，测量作为检测电极的显示电极线两端的触控信号，或测量两条作为检测电极的显示电极线上的触控信号，也是以比较触控信号差别的模拟方式来确定触控物在显示屏上的位置。

对于扫描的数字式的触控式平板显示器，逐条探测并比较各条显示屏电极上的触控信号来定位，行列两个方向的电极都需要通过模拟开关或信号加载电路连接显示驱动电路和触控探测电路，但这使得显示屏电极与显示驱动电路和触控探测电路的连接变得复杂。并且，行列两个方向的电极都以数字式的逐条探测显示屏电极上的触控信号，探测所花费的时间也容易过长，造成显示画面的闪动。

对于比较差别的模拟式的触控式平板显示器，行列两个方向都通过分别与行列交叉的检测电极两端触控信号的差别来定位，平板显示器行电极引出端的左右不对称性和列电极引出端的上下不对称性，使得分别与行列交叉的检测电极上两端触控信号的差别存在偏心的不对称性，给触控点的确定带来困难。

发明内容

本发明旨在提供一种数字式和模拟式相结合的网格式触控屏。以解决网格状触控屏电极引出端的不对称性，给模拟方式探测触控位置带来的困难；也解决行列两个方向都以数字方式探测触控位置的网格状触控屏，电极引出端连接复杂和探测时间长的问题。

本发明的技术思路是：在触控物触及触控屏时，触控屏被触电极上的触控激励信号会从触控物部分洩漏出去，也会影响被触电极上触控激励信号向非被触电极的传递。在网格式触控屏的行列两个方向以不同的方式进行触控定位。在垂直于网格式触控屏行电极(或垂直于列电极)的方向以扫描的数字方式，通过比较各电极上触控信号的差别进行触控定位，在垂直于列电极(或垂直于行电极)的方向以模拟方式，通过对触控信号大小的比较进行触控定位。

本发明的技术解决方案是：单一方向线状电极线组成的数模结合的网格式触控屏100，由一组单一方向(取为X方向)的线状电极线110组成网格状电极，如图1所示。以线状电极组110为检测电极线，线状电极组110连接触控探测电路120，触控探测电路120以扫描的方式逐线对各检测电极线输出电信号，并检测各电极上电信号的大小，通过比较各电极上触控信号的差别确定被触控电极的Y方向位置；通过被触控电极上触控信号的大小，确定X方向的触控位置。实现网格式触控屏100在X和Y两个正交方向，分别以扫描的数字方式和检信号大小的模拟方式进行触控定位。

另一种解决方案是：X向和Y向两组线状电极和与Y向电极交叉的触控检测电极组成的数模结合的网格式触控屏200，由基本处于正交的X方向和Y方向两组线状电极210和220组成网格状电极，如图2所示。X方向的线状电极210连接扫描式触控探测电路231，扫描式触控探测电路231以扫描的方式逐线对各检测电极线输出电信号，并探测X方向各电极上的触控信号，通过比较X方向各电极上触控信号的差别确定被触控电极的Y方向位置；在Y方向上，设置一条或多条与Y方向电极220或Y方向电极220的连接线相交叉的触控检测电极线240，触控检测电极线240的两端连接模拟式触控探测电路232，模拟式触控探测电路232对检测电极线240输出电信号，并检测触控检测电极线240两端的触控信号，通过比较触控检测电极线240两端触控信号的差别确定X方向的触控位置。实现网格式触控屏200在X和Y两个正交方向，分别以扫描的数字方式和比较信号大小的模拟方式进行触控定位。

再一种解决方案是：X向和Y向两组线状电极和Y向触控检测电极组成的数模结合的网格式触控屏300，由基本处于正交的X方向和Y方向两组线状电极310和320组成网格状电极，如图3所示。X方向的线状电极310连接扫描式触控探测电路331，扫描式触控探测电路331以扫描的方式逐线对各检测电极线输出电信号，并探测X方向各电极上的触控信号，通过比较X方向各电极上触控信号的差别确定被触控电极的Y方向位置；在Y方向上，两条或多条Y方向电极320连接模拟式触控探测电路332，模拟式触控探测电路332对Y方向电极320输出电信号，并检测Y方向电极320各电极线上的触控信号，通过比较触控检测电极线320不同电极线间触控信号的差别确定X方向的触控位置。实现网格式触控屏300在X和Y两个正交方向，分别以扫描的数字方式和比较信号大小的模拟方式进行触控定位。

网格式触控屏的X和Y两个方向以不同的方式进行触控定位，实际上就是对网格式触控屏单方向电极逐部分(或逐条)以模拟方式探测触控位置。逐部分(或逐条)的模拟触控探测，可逐部分(或逐条)依各自独立的标准，从而解决了网格式触控屏电极引出端不对称性给以模拟方式探测触控位置带来的困难。而且只在一个方向逐部分(或逐条)以数字方式进行触控探测，又使得网格式触控屏电极引出端连接的复杂性和探测时间都大大下降。

触控屏多为置于显示器前与显示器协同工作，而通常的点阵型平板显示屏上传输显示驱动扫描信号的行电极线和数据信号的列电极线正是网格状结构，利用平板显示屏的行列电极线作为触控屏的触控探测电极线，并利用上述数模结合的网格式触控屏的方法探测触控信号，让平板显示屏在不需增加额外传感元件的情况下，不仅具有显示功能，而且具有触控功能，并且可避免额外触控屏触控电极对显示效果的影响。

将显示屏行列电极线复用为数模结合的网格式触控屏触控电极时，以模拟方式来确定垂直于显示屏列信号电极(或垂直于行扫描电极)方向的触控位置，在设置与显示屏列信号电极(或行扫描电极)或与列信号电极(或行扫描电极)连接线相交叉的触控检测电极线时，触控检测电极线的位置，可以是在显示屏电极引出端处，也可以是在显示屏内，也可以是在电极引出端连接显示驱动IC途中的连接线上，也可以是在显示驱动IC内驱动输出端与驱动源输入端的连接途中。触控检测电极线可以是电阻性、电容性、或电感性的，甚至是不设置实物性的触控检测电极线，而是利用显示屏电极间耦合电容产生的信号通道当作触控检测电极线，传递和分配触控信号。

将显示屏行列电极线复用为数模结合的网格式触控屏触控电极时，以模拟方式来确定垂直于显示屏列信号电极(或垂直于行扫描电极)方向的触控位置，在显示屏内设置两条不与显示屏列信号电极(或行扫描电极)相交叉的触控检测电极线时，触控检测电极线可以是与显示屏列信号电极(或行扫描电极)平行或不平行。甚至是不另设置专用的触控检测电极线，而是利用显示屏电极，让显示屏电极通过模拟开关或信号加载电路与触控探测电路连接和与显示驱动IC相连接，让显示屏电极既传递显示驱动信号又传递触控信号。

将显示屏行列电极线复用为数模结合的网格式触控屏触控电极时，以数字方式来确定垂直于显示屏行扫描电极(或垂直于列信号电极)方向的触控位置时，与触控探测电路连接的模拟开关或信号加载电路的位置，可以是在显示屏电极引出端与显示驱动IC的连接处，也可以是在显示屏电极连接显示驱动IC的对边的电极引出端处，也可以是在显示驱动IC与驱动源的连接处，也可以是在显示驱动IC内驱动源输入端到驱动信号输出端的途中；也可以是通过显示屏内的TFT模拟开关与触控探测电路连接。

将有源平板显示屏(如：TFT-LCD)显示电极线复用为网格式触控屏触控电极，在触控物触及显示屏时，显示屏被触电极上的触控激励信号会从触控物部分洩漏出去；如果触控物触压显示屏，会加大触控激励信号从有源平板显示屏公共电极的洩漏，进一步增大了触控引起的触控信号的变化，致使甚至以非导电触控物触及显示屏时，触控探测电路也可探测到触控引起的被触电极上触控信号的变化。

在对显示屏行电极以数字方式来确定垂直于行电极方向的触控位置时，可以不对行电极另外施加触控激励信号，扫描式触控探测电路就以显示驱动扫描信号作为触控探测激励信号。让触控探测电路与显示驱动IC的扫描驱动源相连接，直接检测显示屏上的触控物引起的显示驱动扫描电平的畸变，以记录检测到显示驱动扫描电平畸变的时序确定触控物所处的行电极，从而确定垂直于行电极方向的触控位置。触控探测电路也可以通过模拟开关与显示屏行电极的引出端相连接，并随显示扫描连通被扫到的行电极，检测显示屏上的触控物引起的显示驱动扫描电平的畸变，以记录检测到显示驱动扫描电平畸变的时序确定触控物所处的行电极，从而确定垂直于行电极方向的触控位置。以显示驱动扫描信号作为触控探测扫描信号，既可以免去了电极引出端连接触控探测电路的模拟开关或信号加载电路，又使触控探测和显示扫描驱动同时进行，不用专设探测时段。这样，在显示屏行列两个方向，分别以数字方式和模拟方式进行触控定位实现的数模结合的触控式平板显示器，使得触控探测的驱动方法变得非常简单稳定可靠。

附图说明

图1是单一方向线状电极线组成的数模结合的网格式触控屏电气结构图。

图2是XY向两组线状电极和与Y向电极交叉的触控检测电极组成的数模结合的网格式触控屏电气结构图。

图3是XY向两组线状电极和Y向触控检测电极组成的数模结合的网格式触控屏电气结构图。

图4是触控检测电极线与列信号电极引出端交叉的数模结合的触控式TFT-LCD。

图5是触控检测电极线在显示驱动信号电路内与列信号电极连接线交叉的数模结合的触控式TFT-LCD。

图6是触控探测电路通过信号加载电路与驱动源连接的数模结合的触控式TFT-LCD。

图7是以显示扫描信号为触控激励信号，并有与列信号电极交叉触控检测电极的数模结合的触控式TFT-LCD。

图8是以显示扫描信号为触控激励信号，并有与列信号电极平行触控检测电极的数模结合的触控式TFT-LCD。

图9是以显示扫描信号为触控激励信号，以列信号电极为触控检测电极的数模结合的触控式TFT-LCD。

图10是只对单方向显示屏电极检测的数模结合的触控式TFT-LCD。

具体实施方式

本发明的实施例之一如图4所示：触控检测电极线与列信号电极引出端交叉的数模结合的触控式TFT-LCD 400。TFT-LCD 400由液晶显示屏410、显示驱动扫描电路420和显示驱动信号电路430、模拟开关组440、触控检测电极线450、行触控探测电路460和列触控探测电路470、控制电路480组成。液晶显示屏410的TFT阵列基板玻璃上有n条行扫描电极线411和m条列信号电极线412，在显示屏内行扫描电极线411和列信号电极线412通过TFT连接显示象素电极。行扫描电极线411的引出端通过模拟开关组440，连接显示驱动扫描电路420和行触控探测电路460；列信号电极线412的引出端连接显示驱动信号电路430；触控检测电极线450与列信号电极线412的引出端相交叉，触控检测电极线450与列信号电极线412间通过绝缘隔离层产生耦合电容，触控检测电极线450的两端连接列触控探测电路470。

对显示屏的电信号输出分为显示和触控两帧，在显示帧内，控制电路480通过多刀双掷模拟开关组440，使行扫描电极线411与显示驱动扫描电路420连通，使行扫描电极线411与行触控探测电路460断开，同时列触控探测电路470也停止向触控检测电极线450输出和采样触控信号；显示驱动扫描电路420向n条行扫描电极线411输出显示扫描信号；显示驱动信号电路430随行扫描；逐行向m条列信号电极线412输出显示驱动信号，驱动显示象素显示。在触控帧内，控制电路480通过多刀双掷模拟开关组440，使行扫描电极线411与行触控探测电路460连通，使行扫描电极线411与显示驱动扫描电路420断开，同时显示驱动信号电路430也停止向列信号电极线412输出显示驱动信号；列触控探测电路470先继续停止向触控检测电极线450输出和采样触控信号，行触控探测电路460以扫描方式，逐条向行扫描电极线411输出和采样触控信号，探测垂直于行电极411方向的触控位置；对行扫描电极线411触控探测完成后，行触控探测电路460停止向向行扫描电极线411输出和采样触控信号，列触控探测电路470同时向触控检测电极线450两端输出和采样触控信号，通过检测触控检测电极线450两端触控信号的差别，探测垂直于列电极412方向的触控位置。

当触控手指490触及液晶显示屏410，与i行j列电极产生耦合电容，触控探测扫描信号扫描到i行时，输出到i行电极线上的触控信号，通过i行电极线与触控手指490间的耦合电容，从触控手指490部分洩漏出去，使与i行电极线相连的行触控探测电路460检测到触控信号的洩漏，从而确定被触控的行电极位置；而通过列触控探测电路470向触控检测电极线450输出触控探测信号，触控探测信号通过触控检测电极线450与列电极线412的交叉耦合，流入列电极线412，部分再通过j列电极线与触控手指490间的耦合电容，从触控手指490洩漏出去，使列触控探测电路470检测到触控检测电极线450两端触控信号的差别，从而确定被触控的列电极位置；由行列被触控电极的位置确定显示屏上的触控位置。

本发明的实施例之二如图5所示：触控检测电极线在显示驱动信号电路内与列信号电极连接线交叉的数模结合的触控式TFT-LCD 500。TFT-LCD500由液晶显示屏510、显示驱动扫描电路520和显示驱动信号电路530、行触控探测电路540和列触控探测电路550、控制电路560组成。液晶显示屏510的TFT阵列基板玻璃上有n条行扫描电极线511和m条列信号电极线512，在显示屏内行扫描电极线511和列信号电极线512通过TFT连接显示象素电极。在显示驱动扫描电路520内设置一组多刀双掷模拟开关524，各模拟开关一端连接扫描输出端口521，另一端连接内部显示扫描电路522，再一端连接触控探测端口523；显示驱动信号电路530内有一组输出控制模拟开关533，各模拟开关一端连接驱动输出端口531，另外的端连接内部显示驱动电路532，在模拟开关533与内部驱动电路532之间的连线处设置一条触控检测电极线534，触控检测电极线534与模拟开关533与内部驱动电路532之间的连线相交叉，触控检测电极线534与模拟开关533与内部驱动电路532之间的连线通过电容相耦合，触控检测电极线534两端连接触控探测端口535和536；液晶显示屏510行扫描电极线511的引出端连接显示驱动扫描电路520的扫描输出端521；液晶显示屏510列信号电极线512的引出端连接显示驱动信号电路530的驱动输出端口531；显示驱动扫描电路520上的触控探测端口523连接行触控探测电路540，显示驱动信号电路530上触控检测电极线534两端的触控探测端口535和536连接列触控探测电路550。

对显示屏的电信号输出分为显示和触控两帧，在显示帧内，控制电路560通过多刀双掷模拟开关组524，使行扫描电极线511与显示驱动扫描电路520的内部显示扫描电路522连通，使行扫描电极线511与行触控探测电路540断开，同时列触控探测电路550也停止向触控检测电极线534输出和采样触控信号；显示驱动扫描电路520向n条行扫描电极线511输出显示扫描信号；显示驱动信号电路530随行扫描，逐行向m条列信号电极线512输出显示驱动信号，驱动显示象素显示。在触控帧内，控制电路560通过多刀双掷模拟开关组524，使行扫描电极线511与行触控探测电路540连通，使行扫描电极线511与显示驱动扫描电路520的内部显示扫描电路522断开，同时显示驱动信号电路530的内部显示驱动电路532也停止向列信号电极线512输出显示驱动信号；列触控探测电路550先继续停止向触控检测电极线534输出和采样触控信号，行触控探测电路540以扫描方式，逐条向行扫描电极线511输出和采样触控信号，探测垂直于行电极511方向的触控位置；对行扫描电极线511触控探测完成后，行触控探测电路540停止向向行扫描电极线511输出和采样触控信号，列触控探测电路550同时向触控检测电极线534两端输出和采样触控信号，通过检测触控检测电极线534两端触控信号的差别，探测垂直于列电极512方向的触控位置。

当触控手指570触及液晶显示屏510，与i行j列电极产生耦合电容，触控探测扫描信号扫描到i行时，输出到i行电极线上的触控信号，通过i行电极线与触控手指560间的耦合电容，从触控手指570部分洩漏出去，使与i行电极线相连的行触控探测电路540检测到触控信号的洩漏，从而确定被触控的行电极位置；而通过列触控探测电路550向触控检测电极线534输出触控探测信号，触控探测信号通过触控检测电极线534与列电极线512的交叉耦合，流入列电极线512，部分再通过j列电极线与触控手指570间的耦合电容，从触控手指570洩漏出去，使列触控探测电路550检测到触控检测电极线534两端触控信号的差别，从而确定被触控的列电极位置；由行列触控电极的位置确定显示屏上的触控位置。

本发明的实施例之三如图6所示：触控探测电路通过信号加载电路与驱动源连接的数模结合的触控式TFT-LCD 600。TFT-LCD 600由液晶显示屏610、显示驱动扫描电路620和显示驱动信号电路630、信号加载电路640、触控检测电极线650、行触控探测电路660和列触控探测电路670、控制电路680组成。液晶显示屏610的TFT阵列基板玻璃上有n条行扫描电极线611和m条列信号电极线612，在显示屏内行扫描电极线611和列信号电极线612通过TFT连接显示象素电极。显示驱动扫描电路620由扫描驱动源621、选择和输出电路622、扫描输出端口623组成。显示驱动扫描电路620的扫描驱动源621和行触控探测电路660都连接信号加载电路640，信号加载电路640再连接显示驱动扫描电路620的选择和输出电路622，行触控探测电路660上的触控激励信号通过信号加载电路640叠加在扫描驱动源621的显示扫描选择电平上，再通过选择和输出电路622以扫描方式随显示扫描信号被输出；行扫描电极线611的引出端连接显示驱动扫描电路620的扫描输出端口623；列信号电极线612的引出端连接显示驱动信号电路630；触控检测电极线650与列信号电极线612的引出端相交叉，触控检测电极线650与列信号电极线612间通过绝缘隔离层产生耦合电容，触控检测电极线650的两端连接列触控探测电路670。

在显示帧内，列触控探测电路670停止向触控检测电极线650输出和采样触控信号；显示驱动扫描电路620向n条行扫描电极线611输出叠加有触控激励信号的显示扫描信号；显示驱动信号电路630随行扫描，逐行向m条列信号电极线612输出显示驱动信号，驱动显示象素显示；同时，行触控探测电路660随显示扫描信号输出，对行扫描电极线611逐条检测随显示扫描信号输出的触控激励信号的变化，探测垂直于行电极611方向的触控位置。在显示帧间，利用显示驱动信号电路630停止向列信号电极线612输出显示驱动信号的时段，控制电路680也停止显示驱动扫描电路620的输出；列触控探测电路670不同时地分别向触控检测电极线650两端输出和采样触控信号，通过检测触控检测电极线650两端触控信号的差别，探测垂直于列电极612方向的触控位置。

当触控手指690触及液晶显示屏610，与i行j列电极产生耦合电容，在显示帧内，叠加有触控激励信号的显示扫描信号扫描到i行时，输出到i行电极线上的触控激励信号，通过i行电极线与触控手指690间的耦合电容，从触控手指690部分洩漏出去，使行触控探测电路660检测到触控信号的洩漏，从而确定被触控的行电极位置；在显示帧间，而通过列触控探测电路670向触控检测电极线650输出触控探测信号，触控探测信号通过触控检测电极线650与列电极线612的交叉耦合，流入列电极线612，部分再通过j列电极线与触控手指690间的耦合电容，从触控手指690洩漏出去，使列触控探测电路670检测到触控检测电极线650两端触控信号的差别，从而确定被触控的列电极位置；由行列被触控电极的位置确定显示屏上的触控位置。

本发明的实施例之四如图7所示：以显示扫描信号为触控激励信号，并有与列信号电极交叉触控检测电极的数模结合的触控式TFT-LCD 700。TFT-LCD 700由液晶显示屏710、显示驱动扫描电路720和显示驱动信号电路730、触控检测电极线740、行触控探测电路750和列触控探测电路760、控制电路770组成。液晶显示屏710的TFT阵列基板玻璃上有n条行扫描电极线711和m条列信号电极线712，在显示屏内行扫描电极线711和列信号电极线712通过TFT连接显示象素电极。显示驱动扫描电路720由扫描驱动源721、选择和输出电路722、扫描输出端口723组成。显示驱动扫描电路720的扫描驱动源721和行触控探测电路750相连接；行扫描电极线711的引出端连接显示驱动扫描电路720  扫描输出端  723；列信号电极线712的引出端连接显示驱动信号电路730；触控检测电极线740与列信号电极线712的引出端相交叉，触控检测电极线740与列信号电极线712间通过绝缘隔离层产生耦合电容，触控检测电极线740的两端连接列触控探测电路760。

在显示帧内，列触控探测电路760停止向触控检测电极线740输出和采样触控信号；显示驱动扫描电路720向n条行扫描电极线711输出显示扫描信号；显示驱动信号电路730随行扫描，逐行向m条列信号电极线712输出显示驱动信号，驱动显示象素显示；与显示驱动扫描电路720相连的行触控探测电路750不产生额外的触控激励信号，直接以显示扫描信号作为触控激励信号，行触控探测电路750随显示扫描信号的输出，对行扫描电极线711逐条检测显示扫描信号的变化，探测垂直于行电极711方向的触控位置。在显示帧间，利用显示驱动信号电路730停止向列信号电极线712输出显示驱动信号的时段，控制电路770也停止显示驱动扫描电路720的输出；列触控探测电路760不同时地分别向触控检测电极线740两端输出和采样触控信号，通过检测触控检测电极线740两端触控信号的差别，探测垂直于列电极712方向的触控位置。

当触控手指780触及液晶显示屏710，与i行j列电极产生耦合电容，在显示帧内，显示扫描信号扫描到i行时，显示扫描信号通过i行电极线与触控手指780间的耦合电容，从触控手指780部分洩漏出去，使行触控探测电路750检测到显示扫描信号的洩漏，从而确定被触控的行电极位置；在显示帧间，而通过列触控探测电路760向触控检测电极线740输出触控探测信号，触控探测信号通过触控检测电极线740与列电极线712的交叉耦合，流入列电极线712，部分再通过j列电极线与触控手指780间的耦合电容，从触控手指780部分洩漏出去，使列触控探测电路760检测到触控检测电极线740两端触控信号的差别，从而确定被触控的列电极位置；由行列被触控电极的位置确定显示屏上的触控位置。

本发明的实施例之五如图8所示：以显示扫描信号为触控激励信号，并有与列信号电极平行触控检测电极的数模结合的触控式TFT-LCD 800。TFT-LCD 800由液晶显示屏810、显示驱动扫描电路820和显示驱动信号电路830、行触控探测电路840和列触控探测电路850、控制电路860组成。液晶显示屏810的TFT阵列基板玻璃上有n条行扫描电极线811和m条列信号电极线812，以及触控检测电极线813和814；在显示屏内行扫描电极线811和列信号电极线812通过TFT连接显示象素电极；触控检测电极线813和814与条列信号电极线812平行，与行扫描电极线811由绝缘层隔离。显示驱动扫描电路820由扫描驱动源821、选择和输出电路822、扫描输出端口823组成。显示驱动扫描电路820的扫描驱动源821和行触控探测电路840相连接；行扫描电极线811的引出端连接显示驱动扫描电路820的扫描输出端口823；列信号电极线812的引出端连接显示驱动信号电路830；触控检测电极线841和842均连接列触控探测电路850。

在显示帧内，列触控探测电路850停止向触控检测电极线813和814输出和采样触控信号；显示驱动扫描电路820向n条行扫描电极线811输出显示扫描信号；显示驱动信号电路830随行扫描，逐行向m条列信号电极线812输出显示驱动信号，驱动显示象素显示；与显示驱动扫描电路820相连的行触控探测电路840不产生额外的触控激励信号，直接以显示扫描信号作为触控激励信号，行触控探测电路840随显示扫描信号的输出，对行扫描电极线811逐条检测显示扫描信号的变化，探测垂直于行电极811方向的触控位置。在显示帧间，利用显示驱动信号电路830停止向列信号电极线812输出显示驱动信号的时段，控制电路860也停止显示驱动扫描电路820的输出；列触控探测电路850不同时地分别向触控检测电极线813和814输出和采样触控信号，通过检测触控检测电极线813和814触控信号的差别，探测垂直于列电极812方向的触控位置。

当触控手指870触及液晶显示屏810，与i行j列电极产生耦合电容，在显示帧内，显示扫描信号扫描到i行时，显示扫描信号通过i行电极线与触控手指870间的耦合电容，从触控手指870部分洩漏出去，使行触控探测电路840检测到显示扫描信号的洩漏，从而确定被触控的行电极位置；在显示帧间，而通过列触控探测电路850向触控检测电极线813和814输出触控探测信号，触控探测信号通过触控检测电极线813和814与行电极线811的交叉耦合，流入行电极线811，部分再通过i行电极线在j列电极线位置上与触控手指870间的耦合电容，从触控手指870部分洩漏出去，使列触控探测电路850检测到触控检测电极线813和814上触控信号的差别，从而确定被触控的列电极位置；由行列被触控电极的位置确定触控位置。

本发明的实施例之六如图9所示：以显示扫描信号为触控激励信号，以列信号电极为触控检测电极的数模结合的触控式TFT-LCD 900。TFT-LCD900由液晶显示屏910、显示驱动扫描电路920和显示驱动信号电路930、行触控探测电路940和列触控探测电路950、控制电路960组成。液晶显示屏910的TFT阵列基板玻璃上有n条行扫描电极线911和m条列信号电极线912；在显示屏内行扫描电极线911和列信号电极线912通过TFT连接显示象素电极。显示驱动扫描电路920由扫描驱动源921、选择和输出电路922、扫描输出端口923组成。显示驱动扫描电路920的扫描驱动源921和行触控探测电路940相连接；行扫描电极线911的引出端连接显示驱动扫描电路920的扫描输出端口923；列信号电极线912的引出端连接显示驱动信号电路930，列信号电极线912最两侧的两条电极线也连接列触控探测电路950。

在显示帧内，列触控探测电路950停止向与其连接的列信号电极线912最两侧的两条电极线输出和采样触控信号；显示驱动扫描电路920向n条行扫描电极线911输出显示扫描信号；显示驱动信号电路930随行扫描，逐行向m条列信号电极线912输出显示驱动信号，驱动显示象素显示；与显示驱动扫描电路920相连的行触控探测电路940不产生额外的触控激励信号，直接以显示扫描信号作为触控激励信号，行触控探测电路940随显示扫描信号输出，对行扫描电极线911逐条检测显示扫描信号的变化，探测垂直于行电极911方向的触控位置。在显示帧间，利用显示驱动信号电路930停止向列信号电极线91 2输出显示驱动信号的时段，控制电路960也停止显示驱动扫描电路920的输出；列触控探测电路950不同时地分别向与其连接的列信号电极线912最两侧的两条电极线输出和采样触控信号，通过检测与其连接的列信号电极线912最两侧的两条电极线触控信号的差别，探测垂直于列电极912方向的触控位置。

当触控手指970触及液晶显示屏910，与i行j列电极产生耦合电容，在显示帧内，显示扫描信号扫描到i行时，显示扫描信号通过i行电极线与触控手指970间的耦合电容，从触控手指970部分洩漏出去，使行触控探测电路940检测到显示扫描信号的洩漏，从而确定被触控的行电极位置；在显示帧间，而通过列触控探测电路950向与其连接的列信号电极线912最两侧的两条电极线输出和采样触控信号，触控探测信号通过与其连接的列信号电极线912最两侧的两条电极线与行电极线911的交叉耦合，流入行电极线911，部分再通过i行电极线在j列电极线位置上与触控手指970间的耦合电容，从触控手指970部分洩漏出去，使列触控探测电路950检测到与其连接的列信号电极线912最两侧的两条电极线上触控信号的差别，从而确定被触控的列电极位置；由行列被触控电极的位置确定显示屏上的触控位置。

本发明的实施例之七如图10所示：只对单方向显示屏电极检测的数模结合的触控式TFT-LCD 1000。TFT-LCD 1000由液晶显示屏1010、显示驱动扫描电路1020和显示驱动信号电路1030、触控探测电路1040、控制电路1050组成。液晶显示屏1010的TFT阵列基板玻璃上有n条行扫描电极线1011和m条列信号电极线1012，在显示屏内行扫描电极线1011和列信号电极线1012通过TFT连接显示象素电极。显示驱动扫描电路1020由扫描驱动源1021、选择和输出电路1022、扫描输出端口1023组成。显示驱动扫描电路1020的扫描驱动源1021和触控探测电路1040相连接；行扫描电极线1011的引出端连接显示驱动扫描电路1020的扫描输出端口1023；列信号电极线1012的引出端连接显示驱动信号电路1030。

在显示帧内，显示驱动扫描电路1020向n条行扫描电极线1011输出显示扫描信号；显示驱动信号电路1030随行扫描，逐行向m条列信号电极线1012输出显示驱动信号，驱动显示象素显示；与显示驱动扫描电路1020相连的触控探测电路1040不产生额外的触控激励信号，直接以显示扫描信号作为触控激励信号，触控探测电路1040随显示扫描信号的输出，对行扫描电极线1011逐条检测显示扫描信号的大小，探测垂直于行电极1011方向的触控位置和沿行电极1011方向的触控位置。

当触控手指1060触及液晶显示屏1010，与i行j列电极产生耦合电容，在显示帧内，显示扫描信号扫描到i行时，显示扫描信号通过i行电极线与触控手指1060间的耦合电容，从触控手指1060部分洩漏出去，使触控探测电路1040检测到显示扫描信号的洩漏，从而确定被触控的行电极位置；同时，触控探测电路1040根据检测到的显示扫描信号的大小，得到显示扫描信号洩漏的大小，从而确定触控手指1060在被触行电极上的位置；由被触行电极和电极上的被触位置确定显示屏上的触控位置。

上述的实施例并不代表所有可能的实施方案，其它的变形方案也应是本发明的保护范围。

Claims (21)

1.数模结合的网格式触控屏，由单一X方向的一组线状电极组成网格状电极，利用触控物与网格状电极间产生的耦合电容，通过对触控物与网格状电极耦合信号的检测和分析计算，求得触控物在网格状电极组上的位置，其特征在于：对网格状电极的X和Y两个正交方向以不同的方式进行触控定位，X方向的线状电极连接触控探测电路，触控探测电路以扫描的方式逐线探测各电极上的触控信号，通过比较各电极上触控信号的差别确定Y方向被触控电极位置，通过被触控电极上触控信号的大小确定X方向的触控位置。

2.根据权利要求1所述的数模结合的网格式触控屏，其特征在于：以平板显示屏上的显示驱动扫描电极线作为网格式触控屏X方向的电极。

3.根据权利要求1所述的数模结合的网格式触控屏，其特征在于：以平板显示屏上的显示驱动信号电极线作为网格式触控屏X方向的电极。

4.数模结合的网格式触控屏，由基本处于正交的X方向和Y方向两组线状电极组成网格状电极，利用触控物与网格状电极间产生的耦合电容，通过对触控物与网格状电极耦合信号的检测和分析计算，求得触控物在网格状电极组上的位置，其特征在于：对网格状电极的X和Y两个正交方向以不同的方式进行触控定位，X方向的线状电极连接扫描式触控探测电路，扫描式触控探测电路以扫描的方式逐线探测X方向各电极上的触控信号，通过比较X方向各电极上触控信号的差别确定被触控电极的Y方向位置；在Y方向上，设置至少一条与Y方向电极或Y方向电极的连接线相交叉的触控检测电极线，触控检测电极线的两端连接模拟式触控探测电路，模拟式触控探测电路检测触控检测电极线两端的触控信号，通过比较触控检测电极线两端触控信号的差别确定X方向的触控位置。

5.根据权利要求4所述的数模结合的网格式触控屏，其特征在于：以平板显示屏上的显示驱动扫描电极线作为网格式触控屏的X方向电极，以平板显示屏上的显示驱动信号电极线作为网格式触控屏的Y方向电极。

6.根据权利要求4所述的数模结合的网格式触控屏，其特征在于：以平板显示屏上的显示驱动扫描电极线作为网格式触控屏的Y方向电极，以平板显示屏上的显示驱动信号电极线作为网格式触控屏的X方向电极。

7.根据权利要求5或6所述的平板显示屏，其特征在于：与作为网格式触控屏Y方向电极的显示屏电极相交叉的触控检测电极线，设置在显示屏电极引出端与显示驱动IC的连接处、连接显示驱动IC的显示屏电极引出端对边的电极引出端处、显示驱动IC与驱动源的连接途中的一处位置。

8.数模结合的网格式触控屏，由基本处于正交的X方向和Y方向两组线状电极组成网格状电极，利用触控物与网格状电极间产生的耦合电容，通过对触控物与网格状电极耦合信号的检测和分析计算，求得触控物在网格状电极组上的位置，其特征在于：对网格状电极的X和Y两个正交方向以不同的方式进行触控定位，X方向的线状电极连接扫描式触控探测电路，扫描式触控探测电路以扫描的方式逐线探测X方向各电极上的触控信号，通过比较X方向各电极上触控信号的差别确定Y方向被触控电极位置；在Y方向上，至少一条Y方向电极连接模拟式触控探测电路，模拟式触控探测电路检测连接模拟式触控探测电路Y方向电极上的触控信号，通过检测连接模拟式触控探测电路的Y方向电极上触控信号的变化确定X方向的触控位置。

9.根据权利要求8所述的数模结合的网格式触控屏，其特征在于：在Y方向上，不少两条Y方向电极连接模拟式触控探测电路时，模拟式触控探测电路检测连接模拟式触控探测电路Y方向电极上的触控信号，通过比较连接模拟式触控探测电路不同电极上触控信号的差别确定X方向的触控位置。

10.根据权利要求8所述的数模结合的网格式触控屏，其特征在于：连接模拟式触控探测电路的Y方向电极的两端均接入模拟式触控探测电路。

11.根据权利要求8所述的数模结合的网格式触控屏，其特征在于：以平板显示屏上的显示驱动扫描电极线作为网格式触控屏的X方向电极，以平板显示屏上的显示驱动信号电极线作为网格式触控屏的Y方向电极。

12.根据权利要求8所述的数模结合的网格式触控屏，其特征在于：以平板显示屏上的显示驱动扫描电极线作为网格式触控屏的Y方向电极，以平板显示屏上的显示驱动信号电极线作为网格式触控屏的X方向电极。

13.根据权利要求11或12所述的平板显示屏，其特征在于：对于作为网格式触控屏Y方向电极的显示屏电极，在显示屏电极的引出端与显示驱动IC的连接途中，通过模拟开关与模拟式触控探测电路连接。

14.根据权利要求11或12所述的平板显示屏，其特征在于：对于作为网格式触控屏Y方向电极的显示屏电极，在显示屏电极的引出端与显示驱动IC的连接途中，通过信号加载电路与模拟式触控探测电路连接。

15.根据权利要求11或12所述的平板显示屏，其特征在于：对于作为网格式触控屏Y方向电极的显示屏电极，只与模拟式触控探测电路连接。

16.根据权利要求2或3或5或6或11或12所述的平板显示屏，其特征在于：对于作为网格式触控屏X方向电极的显示屏电极是显示屏在一个方向的部分电极。

17.根据权利要求2或3或5或6或11或12所述的平板显示屏，其特征在于：对于作为网格式触控屏X方向电极的显示屏电极，在显示屏电极的引出端与显示驱动IC的连接途中，通过模拟开关与扫描式触控探测电路连接。

18.根据权利要求2或3或5或6或11或12所述的平板显示屏，其特征在于：对于作为网格式触控屏X方向电极的显示屏电极，在显示屏电极的引出端与显示驱动IC的连接途中，通过信号加载电路与扫描式触控探测电路连接。

19.根据权利要求17或18所述的平板显示屏，其特征在于：连接扫描方触控探测电路的模拟开关或信号加载电路，所处的显示屏电极引出端与显示驱动IC连接途中的位置，是位于显示屏电极引出端与显示驱动IC的连接处、连接显示驱动IC的显示屏电极引出端对边的电极引出端处、显示驱动IC与驱动源的连接处的一处位置。

20.根据权利要求2或3或5或6或11或12所述的平板显示屏，其特征在于：对于作为网格式触控屏X方向电极的显示屏电极是通过显示屏内的TFT模拟开关与扫描式触控探测电路连接。

21.根据权利要求2或5或11所述的平板显示屏，其特征在于：对于作为以平板显示屏上的显示驱动扫描电极线作为网格式触控屏的X方向电极时，扫描式触控探测电路是以显示驱动扫描信号作为触控探测激励信号。

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