CN104915078A - 触摸面板和包括其的显示设备 - Google Patents

Abstract

一种触摸面板和包括其的显示设备，该触摸面板包括：多个第一电极图案；多个第二电极图案；多条第一触摸信号线；以及多条第二触摸信号线。所述多个第一电极图案沿第一方向排列，并且分别包括物理上彼此分离的多个第一电极单元。所述多个第二电极图案沿与第一方向相交的第二方向排列，并且分别包括物理上彼此分离的多个第二电极单元。所述多条第一触摸信号线连接到所述第一电极单元。所述多条第二触摸信号线连接到所述第二电极单元。第一和第二电极图案以及第一和第二触摸信号线全部位于基板上的同一层。第一触摸信号线独立地连接到每个第一电极单元。

Description

触摸面板和包括其的显示设备

技术领域

本申请涉及包括触摸传感器的触摸面板和包括该触摸面板的显示设备。

背景技术

诸如有机发光二极管(OLED)显示器、液晶显示器(LCD)、和电泳显示器(EPD)的平板显示器(FPD)包括场产生电极和电光有源层。作为电光有源层，有机发光二极管显示器包括有机发射层，液晶显示器包括液晶层，而电泳显示器包括带有电荷的粒子。场产生电极可以通过连接到诸如薄膜晶体管的开关元件来接收数据信号，并且电光有源层通过将数据信号转换为光学信号来显示图像。

最近，显示设备已经包括触摸感测功能以及用于显示图像的功能，以使得其能够与用户交互。触摸感测功能通过感测当用户用手指或触摸笔接触屏幕以写字或画图时在显示设备的屏幕上发生的压力、光线等的改变来确定用户的手指等是否触摸屏幕、以及其触摸位置信息。显示设备可以基于触摸信息接收图像信号。

可以通过包括触摸电极的触摸传感器来实现触摸感测功能。例如，在电容型的触摸传感器中，将多个触摸电极彼此连接从而形成彼此绝缘的多个触摸电极行和多个触摸电极列，并且通过触摸信号线向每个触摸电极行和每个触摸电极列施加驱动信号。触摸传感器可以通过以下方法驱动触摸电极行和触摸电极列：使用在触摸电极行与触摸电极列之间形成的互电容的方法、或者使用分别由触摸电极行和触摸电极列独立形成的自电容的方法。然而，当通过自电容型的触摸电极的连接来驱动形成触摸电极行和触摸电极列的触摸传感器时，以触摸电极行和触摸电极列为单位而不是以电极为单位来驱动触摸传感器，以使得不通过鬼点触摸感测多点触摸。鬼点触摸可以被理解为触摸面板上未对其施加实际触摸、但仍然可以被触摸传感器识别为已经被触摸的一个或多个位置。

另一方面，触摸电极行和触摸电极列可以被形成为单层或多层。在单层 的情况下，由于通常与触摸电极一样多地形成触摸信号线，触摸电极的面积不可避免地受限于触摸信号线占据的区域，因而触摸灵敏度也将受限。

在其中形成触摸传感器的面板被称为触摸面板(也被称为触摸传感器面板、触摸屏面板等)，而且具有触摸传感器功能的显示面板也被称为触摸面板。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强背景的理解，因而其可以包含不形成本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。

发明内容

实施例提供能够被驱动为互电容型和自电容型且包括具有能够以互电容型和自电容型二者感测多点触摸的电极图案的触摸传感器的触摸面板、以及包括该触摸面板的显示设备。

一个实施例提供包括能够减少触摸信号线的数量的触摸传感器的触摸面板以及包括该触摸面板的显示设备。

根据示范性实施例的一种触摸面板包括：多个第一电极图案；多个第二电极图案；多条第一触摸信号线；以及多条第二触摸信号线。所述多个第一电极图案沿第一方向排列，并且分别包括物理上彼此分离的多个第一电极单元。所述多个第二电极图案沿与第一方向相交的第二方向排列，并且分别包括物理上彼此分离的多个第二电极单元。所述多条第一触摸信号线连接到所述第一电极单元。所述多条第二触摸信号线连接到所述第二电极单元。第一和第二电极图案以及第一和第二触摸信号线全部位于基板上的同一层。第一触摸信号线独立地连接到每个第一电极单元。

沿第一方向相邻的第一电极单元和第二电极单元可以形成互电容型的触摸传感器，而且每个第一电极单元可以形成自电容型的触摸传感器。

每个第一电极图案可以包括m个第一电极单元，其中m是大于1的整数，并且所述m个第一电极单元可以以一一对应关系连接到m条第一触摸信号线。

可以通过第二触摸信号线基本沿第二方向连接包括在不同的第二电极图案中的第二电极单元。

每个第一电极单元可以连同n个相邻的第二电极单元一起形成对，其中n是大于1的整数，并且可以以一一对应关系通过n条第二触摸信号线将第一组第二电极单元连接到第二组第二电极单元，其中第一组第二电极单元连 同任意一个第一电极单元一起形成对，而且第二组第二电极单元连同沿第二方向与该任意一个第一电极单元相邻的第一电极单元一起形成对。

第一组第二电极单元和第二组第二电极单元可以在彼此接近的序列中形成对的同时被连接。

包括在每个第二电极图案中的第二电极单元可以被电连接。

包括在每个第二电极图案中的第二电极单元可以被可分拆地电连接。

第一和第二电极图案以及第一和第二触摸信号线可以由透明导电材料、导电纳米线、或金属网形成。

根据示范性实施例的一种显示设备包括：显示面板，包括多个像素；触摸面板，包括多个触摸传感器；显示控制器，控制该显示面板；以及触摸传感器控制器，控制该触摸面板。该触摸面板包括：多个第一电极图案；多个第二电极图案；多条第一触摸信号线；以及多条第二触摸信号线。所述多个第一电极图案沿第一方向排列并且分别包括物理上彼此分离的多个第一电极单元。所述多个第二电极图案沿与第一方向相交的第二方向排列并且分别包括物理上彼此分离的多个第二电极单元。所述多条第一触摸信号线连接到所述第一电极单元。所述多条第二触摸信号线连接到所述第二电极单元。第一和第二电极图案以及第一和第二触摸信号线全部位于基板上的同一层。第一触摸信号线独立地连接到每个第一电极单元。

沿第一方向相邻的第一电极单元和第二电极单元可以形成互电容型的触摸传感器，而且每个第一电极单元可以形成自电容型的触摸传感器。

每个第一电极图案可以包括m个第一电极单元，其中m是大于1的整数，并且所述m个第一电极单元可以以一一对应关系连接到m条第一触摸信号线。

可以通过第二触摸信号线基本沿第二方向连接包括在不同的第二电极图案中的第二电极单元。

每个第一电极单元可以连同n个相邻的第二电极单元一起形成对，其中n是大于1的整数，并且可以以一一对应关系通过n条第二触摸信号线将第一组第二电极单元连接到第二组第二电极单元，其中第一组第二电极单元连同任意一个第一电极单元一起形成对，而且第二组第二电极单元连同沿第二方向与该任意一个第一电极单元相邻的第一电极单元一起形成对。

第一组第二电极单元和第二组第二电极单元可以在彼此接近的序列中形 成对的同时被连接。

包括在每个第二电极图案中的第二电极单元可以被电连接。

可以进一步包括开关部件，其能够电性切断包括在每个第二电极图案中的第二电极单元。

第一和第二电极图案以及第一和第二触摸信号线可以由透明导电材料、导电纳米线、或金属网形成。

根据一个实施例的触摸面板可以被驱动为互电容型和自电容型，而且两种类型均可以感测多点触摸。

另外，在其中在同一层形成触摸电极和触摸信号线的结构中，可以减少触摸信号线的数量以使得可以增加触摸电极的面积，作为结果，可以提高触摸灵敏度。

附图说明

图1是根据示范性实施例的触摸面板的示意图；

图2、3、4、和5是示出根据几个示范性实施例的触摸面板的部分的视图；

图6是根据示范性实施例的触摸传感器和触摸传感器控制器的电路图；以及

图7是根据示范性实施例的包括触摸面板的显示设备的布局图。

具体实施方式

在以下详细说明中，只示出和描述了某些示范性实施例，仅作为例示。本领域技术人员将理解，可以以各种不同的方式修改所描述的实施例而全不背离本发明构思的精神或范围。

附图中，为清楚起见夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。说明书全文中类似的引用数字指代类似的元件。不难理解，当诸如层、膜、区域、或基板的元件被称为在其他元件“上”时，其可以直接在该其他元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接”在其他元件“上”时，不存在中间元件。同时，虽然说明书中描述的引用数字未全部在附图中示出，但是本领域技术人员从附图中描述的引用数字的规则性将容易地且清楚地理解说明书中的引用数字与附图中的组成部分之间的对应关系。

现在将参照附图描述根据示范性实施例的包括触摸传感器的触摸面板。

图1是根据示范性实施例的触摸面板10的示意图。

图1示意性地示出触摸面板10的组成元件的示范性配置，但并不反映组成元件的实际形状、连接关系、或数量。

参照图1，根据示范性实施例的触摸面板10包括形成感测诸如手指或笔的外部物体的接触的触摸传感器的多个电极图案A和B。电极图案A和B可以在形成显示图像的显示面板的基板的外表面形成(外嵌型)，或者可以在显示面板内部形成(内嵌型)。另外，电极图案A和B可以在由诸如玻璃或塑料的透明绝缘体做成的单独基板上形成，且可以被附加到显示面板(外挂型)。

第一电极图案A和第二电极图案B被物理地和电性地分离。第一电极图案A和第二电极图案B在同一层形成，并且在触摸面板10的触摸区域中形成。这里，触摸区域意指在物体在靠近或接近的状态下悬停的情况下(非接触触摸)、以及在物体直接接触触摸面板10的情况下(接触触摸)将接触或移动感测为触摸区的区域。触摸区域可以与显示面板中实际显示图像的显示区重叠，或者可以与其大致相符。

沿水平方向排列多个第一电极图案A。每个第一电极图案A包括沿垂直方向排列的多个第一电极单元a11、a12、…、a21、a22、…，有时称为触摸电极。沿垂直方向排列多个第二电极图案B。每个第二电极图案B包括沿水平方向排列的多个第二电极单元b111、b211、…、b112、b212、…，有时称为触摸电极。

关于电极单元，多个第一电极单元a11、…沿矩阵方向排列，而且多个第二电极单元b111、…也沿矩阵方向排列。第二电极单元b111、b112、和b113位于沿水平方向相邻的第一电极单元a11和a21之间，而且第一电极单元a21位于沿水平方向相邻的第二电极单元b111和b211之间。从而，第一电极单元和第二电极单元沿水平方向逐一交替布置。根据示范性实施例，在水平方向上，第一电极单元和第二电极单元可以每两个交替布置。另一方面，第二电极单元不位于沿垂直方向相邻的第一电极单元a11和a12之间，而且第一电极单元不位于沿垂直方向相邻的第二电极单元b111和b112之间。

图中，为了易于区分第一电极单元和第二电极单元，将第一电极单元标示为矩形，并且将第二电极单元标示为圆形，然而电极单元的形状不限于此，而且形状可以多种多样。例如，第一和第二电极单元可以是矩形，而且他们 可以具有突触以提高触摸传感器的灵敏度。另外，第一电极单元可以根据位置而具有不同尺寸，第二电极单元也是如此。

第一电极图案A的第一电极单元a11、a12、…和沿水平方向与其相邻的第二电极单元b111、b112、b113、b121、b122、b123、…形成互电容型的触摸传感器。此时，触摸传感器控制器700可以通过使用第二电极图案B感测触摸面板10上x轴的位置，并且通过使用第一电极图案A感测触摸面板10上y轴的位置。形成互电容型的触摸传感器的第一电极单元和第二电极单元的组合在图中标示为列C1、C2、…，并且列的数量对应于第一电极图案A的数量、或包括在一个第二电极图案B中的第二电极单元的数量。

在每一列中，可以存在与第二电极单元的数量对应的数量的节点。这里，节点意指当通过互电容型产生位置信息时可以彼此区分的位置组合的单位。在每一列中，第一电极单元a11；a12；…之一可以对应于多个第二电极单元b111、b112、b113；b121、b122、b123；…。图1示出每个列中的五组具有上述关联的第一电极单元和第二电极单元的示例。另外，图1示出一个第一电极单元对应于三个第二电极单元的示例，而且该情况下，可以在一个第一电极单元中产生三个节点。

第一电极单元a11、a12、…；a21、a22、…；…分别形成自电容型的触摸传感器。此时，触摸传感器控制器700可以从每个第一电极单元感测触摸面板10上x轴的位置和y轴的位置。根据示范性实施例，第二电极单元b111、b211、…；b112、b212、…；…也可以单独地或组合地形成自电容型的触摸传感器。

在每个列C1、C2、…中，连接到第一电极单元的第一触摸信号线la1、la2、…位于第一电极单元的一侧，而且连接到第二电极单元的第二触摸信号线lb1、lb2、…位于第二电极单元的一侧。这些第一和第二触摸信号线与第一和第二电极单元在同一层形成，并且位于触摸面板10的触摸区域中。然而，位于最右和最左的触摸信号线可以位于靠近触摸区域。将参照图2至图4描述第一和第二电极单元以及第一和第二触摸信号线的详细连接。

为了避免附图复杂，图1中，每个列示出一条第一触摸信号线，然而可以布置与第一电极单元的数量对应的数量的第一触摸信号线。每个列示出一条第二触摸信号线，然而可以布置多条第二触摸信号线。从而，电极图案A和B的面积受限于第一和第二触摸信号线占据的区域。换句话说，随着触摸 信号线的面积增加，电极图案的面积减少，使得触摸灵敏度可以恶化。另外，图1中，将第一触摸信号线la1、la2、…置于与其相连的第一电极单元的左侧，并且将第二触摸信号线lb1、lb2、…置于与其相连的第二电极单元的右侧，然而这并不限制第一和第二触摸信号线的位置。例如，第一触摸信号线可以位于与其相连的第一电极单元的右侧，并且其一部分可以位于左侧，剩下的可以位于右侧。

第一电极图案、第二电极图案、第一触摸信号线、和第二触摸信号线可以在同一层形成。它们可以由诸如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)的透明导电氧化物(TCO)、诸如银纳米线(AgNW)的导电纳米线、或者金属网形成。例如，将氧化铟锡沉积并图案化在基板上，以同时形成第一和第二电极图案以及第一和第二触摸信号线。

通过可以位于传感器电路20中的线路(未示出)将第一和第二触摸信号线连接到触摸传感器控制器700。从而，第一和第二电极单元可以通过第一和第二触摸信号线从触摸传感器控制器700接收诸如感测输入信号的触摸信号，并且可以向触摸传感器控制器700发送诸如感测输出信号的触摸信号。传感器电路20可以在触摸面板10的触摸区域附近形成，或者可以在单独的印刷电路板(PCB)或柔性印刷电路板(FPCB)中形成。触摸传感器控制器700可以位于传感器电路20中，或者可以位于传感器电路20外部以通过柔性印刷电路板(FPCB)连接到传感器电路20。

接下来，将参照图2至图5详细描述触摸信号线的连接。

图2至图5是根据几个示范性实施例的触摸面板的部分的视图。

首先，图2示出包括第一电极单元和第二电极单元的列C1、C2、…以及与其相连的第一触摸信号线和第二触摸信号线。在触摸面板10中，沿水平方向以相同图案存在预定数量的列C1、C2、…。第一和第二电极图案A和B的排列与图1所示基本相同，然而第一电极单元a12、a12、…、a1n；a21；a22、…、a2n以数量n沿垂直方向布置。

在第一列C1中，布置一个第一电极图案A的第一电极单元a11、a12、…、a1n以及多个不同的第二电极图案B的第二电极单元b111、b112、…、b1n3。另外，在第一列C1中，第一触摸信号线la11、la12、…、la1n被连接到第一电极单元a11、a12、…、a1n，而第二触摸信号线lb11、lb12、lb13被连接到第二电极单元b111、b112、…、b1n3。这些布置和连接同等地适用于第二列 C2、…。即，在第二列C2中，布置一个第一电极图案A的第一电极单元a21、a22、…、a2n、多个不同的第二电极图案B的第二电极单元b211、b212、…、b2n3、第一触摸信号线la21、la22、…、la2n、以及第二触摸信号线lb21、lb22、lb23，第一触摸信号线被连接到第一电极单元，而第二触摸信号线被连接到第二电极单元。接下来，将针对第一列C1描述触摸信号线的连接，除非另有特别说明，同样的描述也可以适用于其他的列C2、…。

将第一触摸信号线la11、la12、…、la1n单独地连接到第一电极单元a11、a12、…、a1n。从而，根据第一列C1内第一电极单元的数量而存在n条第一触摸信号线。第一触摸信号线la11、la12、…、la1n可以位于触摸区域内并且基本沿垂直方向延伸。图中，第一触摸信号线la11、la12、…、la1n全部向下延伸，然而根据示范性实施例，它们可以向上延伸，或者其一部分可以向下延伸，剩余的可以向上延伸。

可以通过传感器电路将第一触摸信号线la11、la12、…、la1n单独地连接到触摸传感器控制器700。从而，第一电极单元a11、a12、…、a1n可以从触摸传感器控制器700单独地接收驱动它们的感测输入信号Tx，并且可以单独地输出根据第一电极单元a11、a12、…、a1n所在的触摸区域中触摸的存在而改变的感测输出信号Rx。这意味着第一电极单元a11、a12、…、a1n的每一个作为自电容型的触摸传感器工作。另外，由于第一电极单元a11、a12、…、a1n被独立地驱动以使得触摸传感器控制器700可以从第一电极单元a11、a12、…、a1n的每一个接收感测输出信号Rx，所以当发生多个位置的触摸时，即，产生多点触摸时，可以通过计算感测相应位置的触摸的第一电极单元的位置(坐标)来感测多点触摸。

可以将n个第二电极单元布置为靠近每个第一电极单元，并且在图中，作为一个示例，布置三个第二电极单元。例如，将第一组的第二电极单元b111、b112、和b113布置为靠近第1个第一电极单元a11邻近，并且将第二组的第二电极单元b121、b122、和b123布置为靠近第2个第一电极单元a12，并且通过该方法，将第n组的第二电极单元bln1、bln2、和bln3布置为靠近第n个第一电极单元a1n。

当每个组包括三个第二电极单元时，将三条第二触摸信号线lb11、lb12、和lb13连接到每个组的第二电极单元。然而，与第一电极单元的情况不同，第二触摸信号线不是单独地连接的，它们是以沿垂直方向相邻的组的第二电 极单元之间的对连接的。即，通过第二触摸信号线lb11将第一组的第1个第二电极单元b111连接到第二组的第3个第二电极单元b123，而且将第二组的第3个第二电极单元b123连接到第三组的第1个第二电极单元b131，并且该连接继续到第n组的第1个或第3个第二电极单元bln1或bln3。通过第二触摸信号线lb12将第二组的第2个第二电极单元b112连接到第2到第n组的第2个第二电极单元b122-b1n2。通过第二触摸信号线lb13将第一组的第3个第二电极单元b113连接到第二组的第1个第二电极单元b121和第三组的第3个第二电极单元b133，并且该连接继续到第n组的第3个或第1个第二电极单元bln3或bln1。结果，在第一列C1中，仅仅三条第二触摸信号线lb11、lb12、和lb13连接到触摸区域，并且通过传感器电路连接到触摸传感器控制器700。

当每个组包括n个第二电极单元时，布置并连接n条第二触摸信号线。从而，当在每个列中布置n个第一电极单元(从而，n个组)并且在每个组中布置m个第二电极单元时，在每个列中布置n+m条触摸信号线，并且产生n*m个节点。这与位于每个列中的第二电极单元的数量相同。

在每个组中，彼此具有相同次序的第二电极单元b111、b121、…、b1n1；b112、b122、…、b1n2；…不被连接，而是在相邻组中接近的序列中形成对b113、b121；b112、b122；b113、b121的同时被连接，以便不交叉第二信号线lb11、lb12、和lb13，使得他们之间不产生短路。从而，当每个组包括n个第二电极单元时，例如，第一组的第1个、第2个、第3个、和第n个第二电极单元分别被连接到第二组的第n个、第n-1个、第n-2个、和第1个第二电极单元。

第二触摸信号线lb11、lb12、和lb13在连接相邻组的第二电极单元时交替地位于电极单元的右侧和左侧。例如，如图所示，当连接第一组的第二电极单元b111、b112、b113和第二组的第二电极单元b121、b122、b123时，第二触摸信号线lb11、lb12、和lb13位于第二电极单元的左侧，而当连接第二组的第二电极单元b121、b122、b123和第三组的第二电极单元b131、b132、b133时，第二触摸信号线lb11、lb12、和lb13位于第二电极单元的右侧，并且重复之，直到完成连接第n组的第二电极单元为止。另一方面，第二触摸信号线在连接相邻组之间的最近的第二电极单元(例如：b113、b121)时可以通过最短距离连接(即，不是位于第二电极单元的左侧或右侧，而是沿直 线位于两个第二电极单元之间)。

在第一列C1中，第一电极单元和与其相邻的第二电极单元形成互电容型的触摸传感器。为此，第二电极单元可以通过第二触摸信号线lb11、lb12、和lb13接收感测输入信号Tx，而第一电极单元可以通过第一触摸信号线la11、la12、…、la1n输出感测输出信号Rx。包括在不同组中的第二电极单元被第二触摸信号线连接，例如，如果通过第二触摸信号线lb11输入感测输入信号Tx，则感测输入信号Tx被同时输入到每个组的第二电极单元b111、b123、b131、…。然而，由于布置了连同每个组的第二电极单元一起形成对的n个第一电极单元，并且为第一电极单元单独地连接第一触摸信号线，输出被触摸改变的感测输出信号Rx的第一电极单元以及连同第一电极单元一起形成对的第二电极单元可以被指定以感测x轴的位置和多点触摸。

第二列C2中第一和第二电极单元以及第一和第二触摸信号线的排列和连接与上述第一列C1的情况相同。然而，与第一列C1相关，可以通过感测电路的三条总线BL(当第二触摸信号线为m条时，为m条总线)将第二列C2中的第二触摸信号线lb21、lb22、和lb23连接到第一列C1中的第二触摸信号线lb11、lb12、和lb13。虽然未示出，但是其他列的第二触摸信号线是相同的。通过这样，将位于相同行的第二电极单元b111、b211、…；b112、b212、…；…彼此电连接，从而形成一个第二电极图案B。从而，如果将感测输入信号Tx施加到任何一条第二触摸信号线，则感测输入信号Tx被施加到连接到相应的第二触摸信号线的全部第二电极单元。换句话说，当将感测输入信号Tx输入到特定第二电极图案B的任何一个第二电极单元时，感测输入信号Tx也被输入到相应的电极图案B的全部其他第二电极单元。

另一方面，根据示范性实施例，可以驱动第二电极单元以形成自电容型的触摸传感器。该情况下，可以使用第二触摸信号线来传输感测输入信号Tx和感测输出信号Rx用于自电容型的驱动。

图3是除了第一触摸信号线的排列之外类似于图2的示范性实施例的另一示范性实施例。关于差异，在图2的示范性实施例中，第一触摸信号线仅位于第一电极图案A的一侧，然而在图3的示范性实施例中，第一触摸信号线位于第一电极图案A的两侧。例如，如图3所示，在第二列C2中，第一触摸信号线la21、la22、…可以交替地位于相邻的第一电极单元a21、a22、…的每一个的右侧和左侧。

该情况下，由于与其相邻的位于第一列C1中的第二电极单元b111、b112、…的距离相对近，第二列C2的第一电极单元a21、a22、…可以连同第一列C1的第二电极单元b111、b112、…一起形成互电容型的触摸传感器。从而，与图2的示范性实施例相比，无需增加电极单元的数量或触摸信号线的数量，可以增加节点的数量。

图4是具有与图2的示范性实施例不同的第二触摸信号线的排列和数量以及总线BL的数量的另一示范性实施例。例如，在第一列C1中，将第二触摸信号线lb111、lb112、lb113、lb121、lb122、lb123、…单独地连接到第二电极单元b111、b112、b113、b121、b122、b123、…的每一个。从而，在图4的示范性实施例中，与第二电极单元的数量对应地布置第二触摸信号线的数量。从而，在图4的示范性实施例中，第二触摸信号线的数量比图2的示范性实施例多。即，当每个组包括m个第二电极单元时，列中的触摸信号线的数量为n+nm。然而，当以自电容型驱动第二电极单元时，有这样的优点：不在相同列中产生鬼点触摸坐标或鬼点位置。

图5中，与图2的示范性实施例相比，在总线BL与第二触摸信号线之间布置开关SW1、SW2、…。开关SW1、SW2、…可以连接或切断总线BL和第二触摸信号线，并且可以被选择性地操作。形成开关是为了在以自电容型驱动第二电极单元时容易。例如，在预定时间，如果仅第一开关SW1连接总线BL和第一列C1的第二触摸信号线，并且其他开关SW2、…切断总线BL和其他列C2、…的第二触摸信号线，则第一列C1的第二电极单元不被电连接到其他列C2、…的第二电极单元。从而，当以自电容型驱动第二电极单元时，在其中第二触摸信号线被开关SW2、…从总线BL断开的其他列C2、…中不产生鬼点触摸坐标。当将如上所述驱动的开关与图4中的示范性实施例结合时，能够独立地驱动每个第二电极单元，从而，当以自电容型驱动第二电极单元时不产生鬼点触摸信号。开关SW1、SW2、…可以位于感测电路内部，并且可以被触摸传感器控制器700控制。

图6是根据示范性实施例的触摸传感器和触摸传感器控制器的电路图。

如上所述，基本上，第一电极图案A的第一电极单元形成自电容型的触摸传感器，并且与第二电极图案B的第二电极单元组合以形成互电容型触摸传感器。从而，根据一个实施例的触摸传感器被以自电容型和互电容型驱动，例如，前者可以用于感测非接触性触摸，而后者可以用于感测接触性触摸。

现在，对于互电容型，将描述向第二电极单元输入感测输入信号Tx并且从第一电极单元输出感测输出信号Rx的情况。感测输入信号Tx可以具有各种波形和电压电平，而且例如可以包括周期性地输出的脉冲、或者至少两种不同的电压电平。可以向第一电极单元施加DC电压。例如，感测输入信号Tx可以是从大约0V到大约3V摆动的方波，并且DC电压可以为大约1.5V。虽然向第一电极单元施加DC电压，但是第一电极单元的电压被摆动的感测输入信号Tx的耦合改变，而且被输出为感测输出信号Rx。由于第一电极单元和第二电极单元形成互电容器Cm，如果产生诸如手指或笔的触摸，则充电到互电容器Cm的电荷量被第一电极单元与第二电极单元之间的电势差改变。作为结果，感测输出信号Rx的电压变化的宽度被改变。触摸传感器控制器700接收并处理具有该改变的感测输出信号Rx，从而产生诸如触摸存在或触摸位置的触摸信息。触摸传感器控制器700可以包括连接到触摸信号线的多个放大器AP。放大器AP可以包括连接在反相端(–)与输出端之间的电容器Cv。放大器AP的非反相端(+)被连接到诸如地电压的预定电压，而放大器AP的反相端(–)被连接到感测输出信号线。作为电流积分器的放大器AP在预定时间(例如，1个帧)期间将感测输出信号Rx积分以产生触摸信息信号Vout。根据示范性实施例，可以向第一电极单元输入感测输入信号Tx，并且可以从第二电极单元输出感测输出信号Rx。

在自电容型的情况下，类似于互电容型，例如，使用可以连同像素的公共电极一起形成的自电容器Cs，而不是可以由第一电极单元和相邻的第二电极单元形成的电容器。从而，不同于基本沿水平方向形成的互电容器Cm，自电容器Cs基本沿垂直方向形成。另外，第一电极单元接收感测输入信号Tx并输出感测输出信号Rx。感测输入信号Tx可以是例如被周期性地输出的脉冲波。如果将感测输入信号Tx施加到第一电极单元，则自电容器Cs被电荷充电，并且第一电极单元输出感测输出信号Rx。如果未产生触摸，则由于被充电到自电容器Cs的电荷量未改变，第一电极单元输出与感测输入信号Tx基本相同的感测输出信号Rx，然而如果产生触摸，则电荷改变，使得感测输出信号Rx改变。触摸传感器控制器700如上所述处理该改变以产生触摸信息信号Vout。当第一电极单元以自电容型驱动时，第二电极单元可以处于接地状态或浮置状态，并且第二电极单元可以被输入脉冲波信号。根据示范性实施例，第二电极图案B的第二电极单元可以独立地或组合地形成自电容型的 触摸传感器。

可以驱动根据示范性实施例的触摸面板以执行通过自电容型的触摸感测和通过互电容型的触摸感测。例如，对每个帧在第一时段期间以自电容型驱动第一电极单元，并且在第二时段期间以互电容型驱动第一和第二电极单元。为此，触摸传感器控制器700在第一时段期间向第一电极单元发送感测输入信号Tx并且接收感测输出信号Rx，并且在第二时段期间向第二电极单元发送感测输入信号Tx并且从第一电极单元接收感测输出信号Rx。同时，触摸传感器控制器700在第二时段期间处理在第一时段期间从第一电极单元接收的感测输出信号Rx以产生第一触摸信息信号(例如，用于非接触性触摸的触摸信息信号)，并且在第一时段期间处理在第二时段期间从第一电极单元接收的感测输出信号Rx以产生第二触摸信息信号(例如，用于接触性触摸的触摸信息信号)。

图7是根据示范性实施例的包括触摸面板的显示设备的布局图。

参照图7，根据示范性实施例的包括触摸面板的显示设备包括：显示面板300、与其相连的栅极驱动器400和数据驱动器500、以及控制栅极驱动器400和数据驱动器500的信号控制器600。该显示设备还包括触摸面板10和控制触摸面板10的触摸传感器控制器700。触摸面板10可以被形成或附接在显示面板300的外表面，或者可以被形成在显示面板300内部。

显示面板300包括多条栅极线G1-Gn和多条数据线D1-Dm、以及与其相连并且以近似矩阵形状排列的多个像素PX。触摸面板10包括多条触摸信号线T1-Tp以及与其相连并且以近似矩阵形状排列的多个触摸传感器TS。触摸传感器TS由上述的第一和第二电极图案A和B实现。

栅极线G1-Gn大致沿水平方向延伸，并且可以发送具有接通诸如薄膜晶体管(TFT)的连接到每个像素PX的开关元件的栅极-导通电压、和将其切断的栅极-截止电压的组合的栅极信号。数据线D1-Dm大致沿垂直方向延伸，并且当连接到每个像素PX的开关被接通时发送数据电压。

像素PX是显示图像的单位，每个像素独一无二地显示一种原色或者多个像素随着时间经过交替地显示三种原色，并且通过原色的空间或时间求和来识别期望的颜色。可以向每个像素PX施加公共电压和数据电压。

触摸信号线T1-Tp大致沿垂直方向延伸，并且连接到触摸传感器TS以传输感测输入信号Tx和感测输出信号Rx。

触摸传感器TS为互电容型或自电容型，并且可以根据触摸产生触摸输出信号。触摸传感器TS可以从触摸信号线T1-Tp接收感测输入信号，并且通过触摸信号线T1-Tp输出由诸如手指或笔的外部物体的触摸造成的电容改变作为感测输出信号。

信号控制器600从外部图形处理器(未示出)接收输入图像信号R、G、和B及其控制信号CONT，即，水平同步信号Hsync、垂直同步信号Vsync、时钟信号CLK、数据使能信号DE等。信号控制器600基于图像信号R、G、和B以及控制信号CONT来处理图像信号R、G、和B以便适合显示面板300的工作条件，并且接着产生并输出图像数据DAT、栅极控制信号CONT1、数据控制信号CONT2、和时钟信号。信号控制器600可以向触摸传感器控制器700输出同步信号Sync，并且从触摸传感器控制器700接收触摸信息。

栅极控制信号CONT1包括：起始脉冲垂直信号STV，其指令起始脉冲；以及时钟脉冲垂直信号CPV，其是产生栅极-导通电压Von的基准。起始脉冲垂直信号STV的输出时段与一个帧或刷新率相符。栅极控制信号CONT1可以进一步包括输出使能信号OE，其限制栅极-导通电压Von的维持时间。

数据控制信号CONT2包括：起始脉冲水平信号STH，其指令一行的子像素的图像数据DAT的传输起始；加载信号TP，其指令向数据线D1至Dm施加相应的数据电压；等等。当显示面板300是液晶面板时，数据控制信号CONT2可以进一步包括反转信号REV，其相对于公共电压反转数据电压的极性。

栅极驱动器400根据栅极控制信号CONT1向栅极线G1-Gn施加具有栅极-导通电压和栅极-截止电压的栅极信号。

数据驱动器500从信号控制器600接收数据控制信号CONT2和图像数据DAT，并且通过使用从灰阶电压产生器(未示出)产生的灰阶电压将图像数据DAT转换为数据电压，以便将数据电压施加到数据线D1-Dm。

触摸传感器控制器700向触摸传感器TS发送感测输入信号Tx，并且从触摸传感器TS接收感测输出信号Rx以产生触摸信息。

虽然已经结合当前考虑的实际示范性实施例描述了本发明概念，但是应当理解，本发明概念不限于所公开的实施例，而是相反，意在涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效配置。

<符号描述>

10：触摸面板                       20：传感器电路

TS：触摸传感器                     300：显示面板

400：栅极驱动器                    500：数据驱动器

600：信号控制器                    700：触摸传感器控制器

A：第一电极图案                    B：第二电极图案

a11、a12、…：第一电极单元         b111、b211、…：第二电极单元

la1、la2、…：第一触摸信号线       lb1、lb2、…：第二触摸信号线

Rx：感测输入信号                   Tx：感测输出信号

BL：总线。

Claims (18)

1.一种触摸面板，包括：

多个第一电极图案，沿第一方向排列并且分别包括物理上彼此分离的多个第一电极单元；

多个第二电极图案，沿与所述第一方向相交的第二方向排列并且分别包括物理上彼此分离的多个第二电极单元；

多条第一触摸信号线，连接到所述第一电极单元；以及

多条第二触摸信号线，连接到所述第二电极单元，

其中第一和第二电极图案以及第一和第二触摸信号线全部位于基板上的同一层，并且

第一触摸信号线独立地连接到每个第一电极单元。

2.如权利要求1所述的触摸面板，其中

沿所述第一方向相邻的第一电极单元和第二电极单元形成互电容型的触摸传感器，而且每个第一电极单元形成自电容型的触摸传感器。

3.如权利要求2所述的触摸面板，其中

每个第一电极图案包括m个第一电极单元，其中m是大于1的整数，并且所述m个第一电极单元以一一对应关系连接到m条第一触摸信号线。

4.如权利要求1所述的触摸面板，其中

通过第二触摸信号线基本沿所述第二方向连接包括在不同的第二电极图案中的第二电极单元。

5.如权利要求4所述的触摸面板，其中

每个第一电极单元连同n个相邻的第二电极单元一起形成对，其中n是大于1的整数，并且

以一一对应关系通过n条第二触摸信号线将第一组第二电极单元连接到第二组第二电极单元，其中第一组第二电极单元连同任意一个第一电极单元一起形成对，而且第二组第二电极单元连同沿所述第二方向与该任意一个第一电极单元相邻的第一电极单元一起形成对。

6.如权利要求5所述的触摸面板，其中

第一组第二电极单元和第二组第二电极单元在彼此接近的序列中形成对的同时被连接。

7.如权利要求6所述的触摸面板，其中

包括在每个第二电极图案中的第二电极单元被电连接。

8.如权利要求7所述的触摸面板，其中

包括在每个第二电极图案中的第二电极单元被可分拆地电连接。

9.如权利要求1所述的触摸面板，其中

第一和第二电极图案以及第一和第二触摸信号线由透明导电材料、导电纳米线、或金属网形成。

10.一种显示设备，包括：

显示面板，包括多个像素；

触摸面板，包括多个触摸传感器；

显示控制器，控制该显示面板；以及

触摸传感器控制器，控制该触摸面板，

其中，该触摸面板包括：

多个第一电极图案，沿第一方向排列并且分别包括物理上彼此分离的多个第一电极单元；

多个第二电极图案，沿与所述第一方向相交的第二方向排列并且分别包括物理上彼此分离的多个第二电极单元；

多条第一触摸信号线，连接到所述第一电极单元；以及

多条第二触摸信号线，连接到所述第二电极单元，

其中第一和第二电极图案以及第一和第二触摸信号线全部位于基板上的同一层，并且

第一触摸信号线独立地连接到每个第一电极单元。

11.如权利要求10所述的显示设备，其中

沿所述第一方向相邻的第一电极单元和第二电极单元形成互电容型的触摸传感器，而且每个第一电极单元形成自电容型的触摸传感器。

12.如权利要求11所述的显示设备，其中

每个第一电极图案包括m个第一电极单元，其中m是大于1的整数，并且所述m个第一电极单元以一一对应关系连接到m条第一触摸信号线。

13.如权利要求10所述的显示设备，其中

通过第二触摸信号线基本沿所述第二方向连接包括在不同的第二电极图案中的第二电极单元。

14.如权利要求13所述的显示设备，其中

每个第一电极单元连同n个相邻的第二电极单元一起形成对，其中n是大于1的整数，并且

以一一对应关系通过n条第二触摸信号线将第一组第二电极单元连接到第二组第二电极单元，其中第一组第二电极单元连同任意一个第一电极单元一起形成对，而且第二组第二电极单元连同沿所述第二方向与该任意一个第一电极单元相邻的第一电极单元一起形成对。

15.如权利要求14所述的显示设备，其中

第一组第二电极单元和第二组第二电极单元在彼此接近的序列中形成对的同时被连接。

16.如权利要求15所述的显示设备，其中

包括在每个第二电极图案中的第二电极单元被电连接。

17.如权利要求16所述的显示设备，进一步包括

开关部件，能够电性切断包括在每个第二电极图案中的第二电极单元。

18.如权利要求10所述的显示设备，其中

第一和第二电极图案以及第一和第二触摸信号线由透明导电材料、导电纳米线、或金属网形成。