CN102221945B - 触摸屏、液晶显示器及驱动检测方法 - Google Patents

Abstract

一种触摸屏、带有触摸屏的液晶显示器及驱动检测方法，所述触摸屏包括：用于形成互电容的驱动电极和感应电极；用于连接驱动电极至信号源的驱动电极引线和连接感应电极至检测电路的感应电极引线；其中，连接于同一互电容的驱动电极引线和感应电极引线位于触摸屏的不同区域且不相交。互电容驱动电极引线和感应电极引线位于触摸屏的不同区域，减小了交叠的驱动电极引线和感应电极引线之间所形成的互电容，进而提高了信噪比。此外，对所述触摸屏进行驱动检测时，检测不加驱动信号区域的感应电极引线，减小了在驱动电极引线和感应电极引线之间产生互电容，从而提高了信噪比。

Description

触摸屏、液晶显示器及驱动检测方法

技术领域

本发明涉及触摸屏领域，尤其涉及和液晶显示器一起使用的触摸屏及其驱动检测方法。

背景技术

触摸屏作为一种输入媒介，是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。因此，触摸屏越来越多地应用到各种电子产品中，例如手机、笔记本电脑、MP3/MP4等，通常触摸屏集成于液晶显示面板中使用。

参考图1示出了现有技术具有触摸屏的液晶显示面板的剖面示意图。所述显示面板包括：上基板101，位于上基板下方的触摸屏102，位于触摸屏102下方的彩膜结构103，位于彩膜结构103下方的液晶层104，位于液晶层104下方的薄膜晶体管(TFT，Thin Film Transistor)结构105，以及依次位于薄膜晶体管结构105下方的下基板106、偏光片107及背光结构108。

其中，根据工作原理和传输信息的介质，触摸屏可分为电阻式、电容式、红外线式、表面声波四种类型。其中，电容式触摸屏技术由于工艺简单、寿命长、透光率高等的原因成为目前主流的触摸屏技术。

电容式触摸屏又分为表面电容式及投射电容式。其中，投射式电容根据其触控检测原理可以分为自电容式与互电容式。在自电容结构中，将手指认为是一个接地的电容，在手指触摸之前，触摸屏自身有寄生电容，在手指触摸后，增加了触摸屏的接地总电容。因此，检测出这个系统对地电容的变化，就可以检测出手指是否触摸。参考图2，示出了互电容式触摸屏的示意图，在互电容结构中，驱动电极层202中通常包括多个驱动电极，例如5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h，感应电极层204中通常包括多个感应电极，例如6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h。所述驱动电极202与所述感应电极204相互交叠，形成互电容。

同时参考图3，示出了驱动电极和感应电极重叠处的互电容示意图。由于驱动电极202与感应电极204重叠处存在互电容301，手指触摸后，有一部分电流流入手指，等效为互电容301发生变化，从而使感应电极204的检测信号发生变化，进而检测出手指是否触摸。

在互电容式的触摸屏中，互电容的大小直接影响触摸信号检测的灵敏性：互电容越小，更容易检测信号的变化，因此信噪比越高。现有技术有多种减小驱动电极和感应电极之间互电容的方案，然而，触摸屏包括外围引线区域，在外围引线区域，驱动电极连接的驱动电极引线和与感应电极连接的感应电极引线也有交叠，这会导致互电容增加。

如何减小外围引线区的互电容，从而提高信噪比成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明解决的是现有技术中触摸屏的互电容较高造成的信噪比不高的问题。

为解决上述问题本发明提供一种触摸屏，包括：用于形成互电容的驱动电极和感应电极；用于连接驱动电极至信号源的驱动电极引线和连接感应电极至检测电路的感应电极引线；其中，连接于所述互电容的驱动电极引线和感应电极引线位于触摸屏的不同区域且不相交。

可选的，所述驱动电极包括第一驱动电极和第二驱动电极，所述第一驱动电极、第二驱动电极分别用于和所述感应电极形成第一互电容、第二互电容；所述驱动电极引线包括第一驱动电极引线和第二驱动电极引线，分别连接于第一驱动电极和第二驱动电极；所述感应电极引线包括第一感应电极引线和第二感应电极引线，所述第一感应电极引线连接于所述感应电极，用于连接第一互电容至检测电路，所述第二感应电极引线连接于所述感应电极，用于连接第二互电容至检测电路；其中，连接于同一互电容的驱动电极引线和感应电极引线位于触摸屏的不同区域且不相交。

可选的，所述感应电极包括第一感应电极和第二感应电极，所述第一感应电极与第一驱动电极用于形成第一互电容，所述第二感应电极与第二驱动电极用于形成第二互电容，所述第一感应电极引线连接于所述第一感应电极；所述第二感应电极引线连接于所述第二感应电极。

可选的，所述第一驱动电极和第二驱动电极的数量相同。

可选的，所述第一驱动电极和第二驱动电极的数量不同。

可选的，所述触摸屏只包括第一互电容和第二互电容，第一驱动电极引线和第二感应电极引线位于触摸屏的第一区域，所述第二驱动电极引线和第一感应电极引线位于触摸屏的第二区域。

可选的，所述触摸屏还包括用于形成第三互电容的第三驱动电极、第三感应电极；与第三驱动电极相连的第三驱动电极引线；与第三感应电极相连的第三感应电极引线；其中，第一驱动电极引线和第二感应电极引线位于触摸屏的第一区域，所述第二驱动电极引线和第三感应电极引线位于触摸屏的第二区域，所述第三驱动电极引线和第一感应电极引线位于触摸屏的第三区域。

可选的，还包括位于驱动电极和感应电极之间的屏蔽线。

相应地，本发明还提供包括所述触摸屏的液晶显示器。

相应地，本发明还提供一种对所述触摸屏的驱动检测方法，包括：检测不加驱动信号区域的感应电极引线。

可选的，所述检测不加驱动信号区域的感应电极引线的步骤包括：通过第一驱动电极引线对第一驱动电极施加驱动信号，检测与第一感应电极形成同一互电容的第一感应电极引线的信号。

可选的，所述检测不加驱动信号区域的感应电极引线的步骤包括：通过第二驱动电极引线对第二驱动电极施加驱动信号，检测与第二感应电极形成同一互电容的第二感应电极引线的信号。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

互电容驱动电极引线和感应电极引线位于触摸屏的不同区域，避免了交叠的驱动电极引线和感应电极引线之间所形成的互电容，进而提高了信噪比。

附图说明

图1是现有技术具有触摸屏的显示面板的剖面示意图；

图2是现有技术电容式触摸屏的示意图；

图3是现有技术电容式触摸屏互电容的示意图；

图4是现有技术互容式触摸屏一实施例的示意图；

图5是图4所示互容式触摸屏的等效电路图；

图6是本发明触摸屏一实施例的示意图；

图7是本发明触摸屏第二实施例的示意图；

图8是本发明触摸屏第三实施例的示意图；

图9是本发明触摸屏第四实施例的示意图。

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。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

现有技术中，位于触摸屏外围引线区域的驱动电极引线和感应电极引线有多处交叠，交叠的驱动电极引线和感应电极引线会产生互电容，降低了互电容式触摸屏的信噪比。

针对上述问题，本发明提供一种触摸屏，所述触摸屏包括：用于形成互电容的驱动电极和感应电极；用于连接驱动电极的驱动电极引线和用于连接感应电极的感应电极引线，其中，所述驱动电极引线的另一端连接于信号源，以完成驱动过程，所述感应电极引线的另一端连接于检测电路，以完成检测过程。

其中，连接于所述互电容的驱动电极引线和感应电极引线位于触摸屏的不同区域且不相交。位于所述不同区域的驱动电极引线和感应电极引线，由于距离较远产生的互电容会非常小，大大减小了对检测的影响。

在对本发明提供的触摸屏进行驱动检测时，由于连接于互电容的驱动电极引线和感应电极引线位于触摸屏的不同区域且不相交，从而避免了驱动电极引线和感应电极引线因相互交叠所产生的互电容，进而减小了触摸屏的互电容，提高了信噪比。

下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。

参考图4，示出了现有技术触摸屏一实施例的示意图。所述触摸屏包括多个驱动电极401、多个感应电极402。其中，

驱动电极401，通过驱动电极引线与信号源相连，用于施加驱动电压，在本实施例中，所述驱动电极401为矩形电极，所述多个矩形电极在触摸屏上阵列排布。

感应电极402，用于检测信号变化，在本实施例中，所述感应电极402包括多个条形电极，每一长条形电极与相邻行的多个矩形电极相匹配。

所述触摸屏还包括，位于驱动电极401及感应电极402之间的屏蔽线403，所述屏蔽线用于减小互电容。

所述触摸屏还包括与驱动电极401相连的驱动电极引线404、与感应电极402相连的感应电极引线405。其中，所述驱动电极引线404的另一端连接于信号源(图未示)；所述感应电极引线405的另一端连接于检测电路(图未示)。

驱动电极引线404、感应电极引线405和屏蔽线403在横向的方向上位于下层，在外围金属引线上布有绝缘层，绝缘层上布金属线桥通过过孔407将下层的驱动电极引线404、感应电极引线405和屏蔽线403分别电连接。在走线的外围区域有交叠部406，在交叠部406形成互电容。

结合参考图5，示出了图4所示触摸屏的等效电路示意图。等效电路包括信号源501、驱动电极电阻502、驱动电极与感应电极之间的互电容503、驱动电极、感应电极分别与公共电极层形成的寄生电容504、感应电极电阻505，检测电路。

现有技术对触摸屏进行驱动检测时，信号源通过驱动电极引线在驱动电极上施加驱动信号；而检测电路则通过感应电极引线进行信号检测，当手指触摸时，有一部分电流流入手指，等效为驱动电极与感应电极之间的互电容改变，在检测端检测由此导致的微弱电流变化。然而，由于驱动电极引线和感应电极引线有交叠部，在驱动检测过程中，驱动电极引线和感应电极引线之间会产生互电容，降低了检测的灵敏度。

交叠部所形成的互电容增大了触摸屏的互电容：互电容增大，会减小互电容变化所引起的电流变化，从而增加判断互电容变化的难度，因此信噪比会降低，虽然可以通过增加驱动电极引线和感应电极引线间的绝缘层的厚度来减小交叠处的正对电容，但是对于触摸屏，绝缘层增加的厚度有限，为几个微米量级，因此增加绝缘层厚度并不能有效地减小互电容。

参考图6，示出了本发明触摸屏一实施例的示意图。本实施例对图4所述触摸屏实施例做进一步改进，以减小触摸屏的互电容。

在本实施例中，触摸屏包括：

用于形成互电容的驱动电极901和感应电极902；

用于连接驱动电极901至信号源的驱动电极引线904和连接感应电极902至检测电路的感应电极引线905。

其中，连接于所述互电容的驱动电极引线904和感应电极引线905位于触摸屏的不同区域且不相交。具体地，以驱动电极901和感应电极902所在区域作为电极区，驱动电极引线904从电极区左侧引出，连接于感应电极902的感应电极引线905从电极区右侧引出。

所述触摸屏还包括，位于驱动电极901及感应电极902之间的屏蔽线903。

对本实施例的触摸屏进行驱动检测时，由于驱动电极引线和感应电极引线位于电极区域的左右两侧，所以驱动电极引线和感应电极引线没有交叠部，避免了交叠的驱动电极引线和感应电极引线所形成的互电容，从而减小触摸屏的互电容，进而提高了信噪比。

参考图7，示出了本发明触摸屏第二实施例的示意图。在本实施例中，驱动电极801包括位于触摸屏左部的第一驱动电极8011和位于触摸屏右部的第二驱动电极8012，其中，所述驱动电极801为矩形电极，所述多个矩形电极在触摸屏上阵列排布，每一行中包括6个驱动电极，其中有3个为第一驱动电极8011，3个为第二驱动电极8012。

感应电极802用于与所述第一驱动电极8011相匹配，形成第一互电容；所述感应电极802还用于与所述第二驱动电极8012相匹配，形成第二互电容。在本实施例中，所述感应电极802均为条形电极。

以驱动电极801和感应电极802所在区域作为电极区。

连接于第一驱动电极8011的第一驱动电极引线8031从电极区左侧引出，连接于感应电极802的第一感应电极引线8042从电极区右侧引出。

连接于第二驱动电极8012的第二驱动电极引线8032从电极区右侧引出，连接于感应电极802的第二感应电极引线8041从电极区左侧引出。

本实施例的驱动检测方法为：对第一互电容驱动检测时，通过位于电极区左侧的第一驱动电极引线8031对第一驱动电极8011施加驱动信号，检测位于电极区右侧连接于第一感应电极8022的第一感应电极引线8042的信号，或者通过位于电极区右侧的第二驱动电极引线8032对第二驱动电极8012施加驱动信号，检测位于电极区左侧第二感应电极引线8041的检测信号。虽然在电极区左侧，第一驱动电极引线8031和第二感应电极引线8041有交叠部；在电极区右侧，第二驱动电极引线8032和第一感应电极引线8042有交叠部，但是由于交叠的驱动电极引线和感应电极引线没有同时通电，所以交叠的驱动电极引线和感应电极引线形成互电容非常小，从而减小触摸屏的互电容，进而提高了信噪比。

参考图8，示出了本发明触摸屏第三实施例的示意图。本实施例中，驱动电极601包括位于触摸屏左部的第一驱动电极6011和位于触摸屏右部的第二驱动电极6012，本实施例中，所述驱动电极601为矩形电极，所述多个矩形电极在触摸屏上阵列排布，每一行中包括6个驱动电极，其中有3个为第一驱动电极6011，3个为第二驱动电极6012。

感应电极602包括第一感应电极6022和第二感应电极6021；所述第一感应电极6022用于与所述第一驱动电极6011相匹配，形成第一互电容；所述第二感应电极6021用于与所述第二驱动电极6012相匹配，形成第二互电容。在本实施例中，所述第一感应电极6022和第二感应电极6021均为条形电极，第一感应电极6022和第二感应电极6021平行排列，两者Y向坐标相同。

以驱动电极601和感应电极602所在区域作为电极区。

连接于第一驱动电极6011的第一驱动电极引线6031从电极区左侧引出，连接于第一感应电极6022的第一感应电极引线6042从电极区右侧引出。

连接于第二驱动电极6012的第二驱动电极引线6032从电极区右侧引出，连接于第二感应电极6021的第二感应电极引线6041从电极区左侧引出。

本实施例的驱动检测方法为：对第一互电容驱动检测时，通过位于电极区左侧的第一驱动电极引线6031对第一驱动电极6011施加驱动信号，检测位于电极区右侧连接于第一感应电极6022的第一感应电极引线6042的信号，或者通过位于电极区右侧的第二驱动电极引线6032对第二驱动电极6012施加驱动信号，检测位于电极区左侧第二感应电极引线6041的检测信号。虽然在电极区左侧，第一驱动电极引线6031和第二感应电极引线6041有交叠部；在电极区右侧，第二驱动电极引线6032和第一感应电极引线6042有交叠部，但是由于交叠的驱动电极引线和感应电极引线没有同时通电，所以交叠的驱动电极引线和感应电极引线不会形成互电容，从而减小触摸屏的互电容，进而提高了信噪比。

上述实施例中，形成第一互电容的第一驱动电极和形成第二互电容的第二驱动电极的数目相同，本发明并不限定于此，参考图9，示出了本发明触摸屏第四实施例的示意图。在本实施例与上述实施例不同之处在于：位于触摸屏左部的第一驱动电极7011和位于触摸屏右部的第二驱动电极7012数目不同，触摸屏的每一行中包括6个驱动电极，其中，4个为第一驱动电极7011和2个为第二驱动电极7012。所述第一感应电极7021用于与所述第一驱动电极7011相匹配，形成第一互电容；所述第二感应电极7022用于与所述第二驱动电极7012相匹配，形成第二互电容。

上述实施例的触摸屏中，只包括第一互电容和第二互电容，但是本发明并不限定于此，本发明触摸屏还可以有其它实施例，例如，触摸屏包括第一互电容和第二互电容，还包括用于形成第三互电容的第三驱动电极和第三感应电极；与第三驱动电极相连的第三驱动电极引线；与第三感应电极相连的第三感应电极引线；其中，第一驱动电极引线和第二感应电极引线位于触摸屏的第一区域，所述第二驱动电极引线和第三感应电极引线位于触摸屏的第二区域，所述第三驱动电极引线和第一感应电极引线位于触摸屏的第三区域。本发明触摸屏还可以包括第四电容、第五电容......，本领域技术人员可以根据上述实施例对本发明进行修改、替换和变形。

需要说明的是，上述实施例以互容式触摸屏的一种线路布局方式为例，但是本发明并不限定于此，本发明还可以是其它的互容式触摸屏的线路布局方式，例如菱形电极的布局方式等。

还需要说明的是，上述实施例以互容式触摸屏为例，但是本发明并不限定于此，本发明还可以是其它类型的触摸屏，例如，自电容式触摸屏等。

本发明还提供一种液晶显示器，所述液晶显示器包括前述触摸屏，并采用相应的驱动检测方法。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种触摸屏，包括：

用于形成互电容的驱动电极和感应电极；

用于连接驱动电极至信号源的驱动电极引线和连接感应电极至检测电路的感应电极引线；

所述驱动电极包括第一驱动电极和第二驱动电极，所述第一驱动电极、第二驱动电极分别用于和所述感应电极形成第一互电容、第二互电容；

所述驱动电极引线包括第一驱动电极引线和第二驱动电极引线，分别连接于第一驱动电极和第二驱动电极；

所述感应电极引线包括第一感应电极引线和第二感应电极引线，所述第一感应电极引线连接于所述感应电极，用于连接第一互电容至检测电路，所述第二感应电极引线连接于所述感应电极，用于连接第二互电容至检测电路；

其中，连接于同一互电容的驱动电极引线和感应电极引线位于触摸屏的不同区域且不相交。

2.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述感应电极包括第一感应电极和第二感应电极，所述第一感应电极与第一驱动电极用于形成第一互电容，所述第二感应电极与第二驱动电极用于形成第二互电容，所述第一感应电极引线连接于所述第一感应电极；所述第二感应电极引线连接于所述第二感应电极。

3.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述第一驱动电极和第二驱动电极的数量相同。

4.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述第一驱动电极和第二驱动电极的数量不同。

5.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏只包括第一互电容和第二互电容，第一驱动电极引线和第二感应电极引线位于触摸屏的第一区域，所述第二驱动电极引线和第一感应电极引线位于触摸屏的第二区域。

6.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏还包括：用于形成第三互电容的第三驱动电极、第三感应电极；与第三驱动电极相连的第三驱动电极引线；与第三感应电极相连的第三感应电极引线；其中，第一驱动电极引线和第二感应电极引线位于触摸屏的第一区域，所述第二驱动电极引线和第三感应电极引线位于触摸屏的第二区域，所述第三驱动电极引线和第一感应电极引线位于触摸屏的第三区域。

7.如权利要求1～6任意一权利要求所述的触摸屏，其特征在于，还包括位于驱动电极和感应电极之间的屏蔽线。

8.一种包括权利要求1～6中任意一权利要求所述触摸屏的液晶显示器。

9.一种对权利要求1所述触摸屏的驱动检测方法，其特征在于，包括：检测不加驱动信号区域的感应电极引线。

10.如权利要求9所述驱动检测方法，其特征在于，所述检测不加驱动信号区域的感应电极引线的步骤包括：通过第一驱动电极引线对第一驱动电极施加驱动信号，检测与第一感应电极相连的第一感应电极引线的信号。

11.如权利要求9所述驱动检测方法，其特征在于，所述检测不加驱动信号区域的感应电极引线的步骤包括：通过第二驱动电极引线对第二驱动电极施加驱动信号，检测与第二感应电极相连的第二感应电极引线的信号。