CN104391606A - 一种嵌入液晶区域的触摸传感结构及其控制方法 - Google Patents

一种嵌入液晶区域的触摸传感结构及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种嵌入液晶区域的触摸传感结构，包括顶层玻璃、顶层ITO导电层、LCM、底层ITO导电层以及底层玻璃,LCM为包含液晶分子的液晶显示盒；底层ITO导电层上设有LCM液晶显示的扫描电极引线，顶层ITO导电层上设置有液晶显示的信号控制部和触摸功能的控制部，液晶显示信号控制部包含控制液晶显示的信号电极，信号电极与扫描电极构成液晶显示的控制电极；触摸控制部包括至少一个ITO触摸控制单元，ITO触摸控制单元在顶层ITO导电层内相互独立设置，且各自匹配对应的按键控制，ITO触摸控制单元与触摸控制IC电连接，触摸控制IC与外接端口电连接，外界端口连接外部控制器，控制显示及触摸。本发明的触摸传感结构能是产品生产工艺、流程优化，节约生产成本。

Description

一种嵌入液晶区域的触摸传感结构及其控制方法
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，具体涉及一种嵌入液晶区域的触摸传感结构及其控制方法。
背景技术
工控设备以及仪表的控制显示中常常需要运用到单点触控，即需要触摸键式触摸屏，但现有的单点触控的设备选用的触摸屏选用的是电阻屏，而对于日以优化产品性能，电阻屏已不能满足需求，选用电容屏已成为必然趋势。
电容式触控屏是利用人体的电流感应进行工作。电容式触控屏通常是一块四层复合玻璃屏，当用户的手指触摸在电容式触控屏上时，由于人体电场，用户和电容式触控屏表面形成以一个耦合电容(对于高频电流来说，电容可以视为导体)，于是手指从电容式触控屏表面的触控点吸走一个很小的电流，这个电流分从电容式触控屏的四角上的电极中流出。流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。
现有的大多数电子产品的液晶显示及触摸采用的是将触摸面板设置在液晶面板上使用的方法，采用此方法的设备面板厚度较厚，且触摸面板与液晶面板之间存在空气层，触摸面板的厚度及性能已不能满足对“超薄”产品以及生产工艺与成本优化的需求，而将触摸面板功能与液晶面板一体化的研究则日渐盛行。触摸面板和液晶面板的一体化包括“In-cell”方法和“On-cell”方法。In-cell是指将触摸面板功能嵌入到液晶像素中的方法，在显示屏内部嵌入触摸传感器功能，同时在玻璃上还要嵌入配套的触控 IC。当手指触摸在面玻璃上时，触点的液晶变化通过IC可以确定触摸位置获得信息。
现有对于In-cell的触摸屏的应用因产品工艺以及良率的要求，使得In-cell触摸屏的运用举步维艰，而对于应用于单点触摸的In-cell触摸屏也是少之又少。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的缺陷提供一种嵌入液晶区域的触摸传感结构，该结构使对于In-cell触摸屏在单点触摸中的一种应用，触摸灵敏，结构简单，简化生产流程及节约生产成本。与之同时，本发明还提供一种该触摸传感结构触摸控制的方法。
本发明解决技术问题的技术方案如下：
一种嵌入液晶区域的触摸传感结构，包括自上而下设置的顶层玻璃、顶层ITO导电层、LCM、底层ITO导电层以及底层玻璃,所述LCM为液晶显示的液晶盒，该液晶盒内包含液晶分子；所述底层ITO导电层上设有LCM液晶显示的扫描电极（Common电极）引线；所述顶层ITO导电层上设置有液晶显示的信号控制部和触摸功能的控制部，所述液晶显示信号控制部包含控制液晶显示的信号电极(Segment电极)，且布满整顶层ITO导电层区域，所述液晶显示信号电极与扫描电极构成所述液晶盒的控制电极并由ITO导电介质引线连接至液晶显示控制端口上，通过该端口与外界液晶显示控制器及主控制器连接；所述触摸控制部包括至少一个ITO触摸控制单元，ITO触摸控制单元在顶层ITO导电层内相互独立设置，且各自匹配对应的按键控制，所述各自独立设置的ITO触摸控制单元通过ITO导电介质引线与对应的触摸控制IC引脚电连接，该触摸IC通过ITO导电介质引线与外接端口电连接，外界端口连接外部控制器，控制显示及触摸。
作为对一种嵌入液晶区域的触摸传感结构的进一步描述，所述触摸控制单元为设置在顶层ITO导电层上相互独立的ITO传感器（ITO图形）,各个ITO传感器之间互不干扰，形成各自独立的触摸按键功能区。
作为对一种嵌入液晶区域的触摸传感结构的进一步描述，所述触摸控制单元设置为4个。
作为对一种嵌入液晶区域的触摸传感结构的进一步描述，所述触摸控IC设置在所述顶层ITO导电层上。
作为对上述一种嵌入液晶区域的触摸传感结构的进一步描述，所述顶层玻璃上对应于ITO传感器区域内蚀刻有匹配按键大小的图案。
作为对上述一种嵌入液晶区域的触摸传感结构的进一步描述，所述触摸控制单元的ITO引线宽度为0.05mm-0.1mm。
上述一种嵌入液晶区域的触摸传感结构的触摸键式功能的实现的过程为：为每个ITO触摸控制单元在触摸控制IC内设置对应的寄存器,触摸按键区内发生触摸动作时，对应的触摸控制区内的触摸传感器的电容值发生变化，对应的寄存器检测到触摸传感器电容值发生变化后,触摸控制IC对触摸区域内发生变化的数据进行处理,并将处理的数据传给外部控制器,外部控制对这些数据进行分析,确定对应触摸的位置，确认位置后，对应将该触摸按键区域内的功能予以响应。
本发明的有益效果是：本发明通过在构成控制液晶显示的Segment电极对应的ITO导电层内设置触摸传感器（ITO Sensor），使具有该结构的液晶显示屏在具有显示功能时又具有触摸功能，且具有以下效果：
1.触摸屏的删减，无需单独设计触摸屏，减少设计成本；
2.触摸屏的删减，无需在液晶面板上贴合触摸屏，使要求具有触摸及液晶显示的面板厚度减小，优化产品性能；
3.触摸屏的删减，简化生产工艺流程，节约产品生产、组装的成本。
附图说明
图1为本发明的结构层次分布图。
图2为本发明的触摸按键区域示意图。
图中,1.顶层玻璃，2.顶层ITO导电层，3.LCM（液晶盒）,4.底层ITO,5.底层玻璃，6.触摸IC，7外接端口，21.触摸控制单元，22.导线，23.液晶显示区。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明。
如图1-2显示本发明所述的具体实施例，一种嵌入液晶区域的触摸传感结构，包括自上而下设置的顶层玻璃1、顶层ITO导电层2、LCM3、底层ITO导电层4以及底层玻璃5,所述LCM 3为液晶显示的液晶盒，该液晶盒内包含液晶分子；所述底层ITO导电层4上设有LCM 3液晶显示的扫描电极（Common电极）引线；所述顶层ITO导电层2上设置有液晶显示的信号控制部和触摸功能的控制部，所述液晶显示信号控制部包含控制液晶显示的信号电极(Segment电极)，且布满整顶层ITO导电层2区域，所述液晶显示信号电极与扫描电极构成所述液晶盒3的控制电极并由ITO导电介质引线连接至液晶显示控制端口7上，通过该端口与外界液晶显示控制器及主控制器连接；所述触摸控制部包括至少一个ITO触摸控制单元21，ITO触摸控制单元21在顶层ITO导电层2内相互独立设置，且各自匹配对应的按键控制，所述各自独立设置的ITO触摸控制单元21由对应的ITO导电介质引线21与触摸控制IC6电连接，该触摸IC6通过ITO导电介质引线与外接端口电连接，外界端口连接外部控制器，控制显示及触摸，其中ITO引线24宽度为0.05mm-0.1mm，触摸控制单元23设置为4个。
如图2，所述触摸控制单元21为设置在顶层ITO导电层2上相互独立的ITO传感器（ITO图形）21,各个ITO传感器21之间互不干扰，形成各自独立的触摸按键功能区，所述触摸控IC设置在所述顶层ITO导电层2上。所述顶层玻璃上对应于ITO传感器区域内蚀刻有匹配按键大小的图案，可通过外部控制器驱动单独显示该区域。
需要说明的是，显示时，顶层玻璃为整个液晶显示区域23，触摸按键区域、触摸传感器器（ITO图形）以及蚀刻的按键图案设置 为相同的尺寸大小。
一种嵌入液晶区域的触摸传感结构的触摸键式功能的实现的过程为：为每个ITO触摸控制单元在触摸控制IC内设置对应的寄存器,触摸按键区内发生触摸动作时，对应的触摸控制区内的触摸传感器的电容值发生变化，对应的寄存器检测到触摸传感器电容值发生变化后,触摸控制IC对触摸区域内发生变化的数据进行处理,并将处理的数据传给外部控制器,外部控制对这些数据进行分析,确定对应触摸的位置，确认位置后，对应将该触摸按键区域内的功能予以相应，在通过外部控制器植入用户界面时，触摸按键区域内匹配设置对应的用户控件。
本发明通过在构成控制液晶显示的Segment电极对应的ITO导电层内设置触摸传感器（ITO Sensor），使具有该结构的液晶显示屏在具有显示功能时又具有触摸功能， 触摸屏的删减，则无需再单独设计触摸屏，减少设计成本，同时可减小要求具有触摸及液晶显示的面板的厚度，优化产品性能，如此，简化生产工艺流程，节约产品生产、组装的成本。
以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种嵌入液晶区域的触摸传感结构，包括自上而下设置的顶层玻璃、顶层ITO导电层、LCM、底层ITO导电层以及底层玻璃,所述LCM为液晶显示的液晶盒，该液晶盒内包含液晶分子；所述底层ITO导电层上设有LCM液晶显示的扫描电极引线，其特征在于：所述顶层ITO导电层上设置有液晶显示的信号控制部和触摸功能的控制部，所述液晶显示信号控制部包含控制液晶显示的信号电极，且布满整顶层ITO导电层区域，所述信号电极与扫描电极构成液晶显示的控制电极；所述触摸控制部包括至少一个ITO触摸控制单元，ITO触摸控制单元在顶层ITO导电层内相互独立设置，且各自匹配对应的按键控制，各自独立设置的ITO触摸控制单元通过引线与触摸控制IC对应的引脚电连接，该触摸控制IC通过引线与外接端口电连接，外界端口连接外部控制器，控制显示及触摸。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入液晶区域的触摸传感结构，其特征在于：所述的导线为ITO导电介质构成的导线。
3.根据权利要求1所述的一种嵌入液晶区域的触摸传感结构，其特征在于：所述触摸控制单元为设置在顶层ITO导电层上相互独立的ITO传感器,各个ITO传感器之间互不干扰，形成各自独立的触摸按键功能区。
4.根据权利要求1或3任意一项所述的一种嵌入液晶区域的触摸传感结构，其特征在于：所述触摸控制单元设置为4个。
5.根据权利要求1所述的一种嵌入液晶区域的触摸传感结构，其特征在于：所述触摸控IC设置在所述顶层ITO导电层上。
6.根据权利要求1所述的一种嵌入液晶区域的触摸传感结构，其特征在于：所述顶层玻璃上对应于ITO传感器区域内蚀刻有匹配按键大小的图案。
7.根据权利要求1或2任意一项所述的一种嵌入液晶区域的触摸传感结构，其特征在于：所述触摸控制单元的ITO引线宽度为0.05mm-0.1mm。
8.权利要求1、2、3、5、6中任意一项所述的一种嵌入液晶区域的触摸传感结构的控制方法，其特征在于：控制过程为：为每个ITO触摸控制单元在触摸控制IC内设置对应的寄存器,触摸按键区内发生触摸动作时，对应的触摸控制区内的触摸传感器的电容值发生变化，对应的寄存器检测到触摸传感器电容值发生变化后,触摸控制IC对触摸区域内发生变化的数据进行处理,并将处理的数据传给外部控制器,外部控制器对这些数据进行分析,确定对应触摸的位置，位置确认后，对应的触摸按键区域内的功能予以响应。
9.权利要求4所述的一种嵌入液晶区域的触摸传感结构的控制方法，其特征在于：控制过程为：为每个ITO触摸控制单元在触摸控制IC内设置对应的寄存器,触摸按键区内发生触摸动作时，对应的触摸控制区内的触摸传感器的电容值发生变化，对应的寄存器检测到触摸传感器电容值发生变化后,触摸控制IC对触摸区域内发生变化的数据进行处理,并将处理的数据传给外部控制器,外部控制器对这些数据进行分析,确定对应触摸的位置，位置确认后，对应的触摸按键区域内的功能予以响应。
10.权利要求7所述的一种嵌入液晶区域的触摸传感结构的控制方法，其特征在于：控制过程为：为每个ITO触摸控制单元在触摸控制IC内设置对应的寄存器,触摸按键区内发生触摸动作时，对应的触摸控制区内的触摸传感器的电容值发生变化，对应的寄存器检测到触摸传感器电容值发生变化后,触摸控制IC对触摸区域内发生变化的数据进行处理,并将处理的数据传给外部控制器,外部控制器对这些数据进行分析,确定对应触摸的位置，位置确认后，对应的触摸按键区域内的功能予以响应。
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