CN105930005A - 一种触控装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种触控装置，包括：基板；检测电极，呈m行n列阵列式排布，m、n为整数且m≥1，n≥1；检测引线，沿着列方向延伸，一块检测电极与至少一条检测引线电连接，检测引线与检测电极使用同种材料同层设置；至少两条基准电极，沿着行方向延伸并且沿着列方向排列，一条基准电极与一行检测电极在垂直于基板的方向上交叠，基准电极与检测电极形成耦合电容用于检测垂直于基板方向上的压力；触控装置在压力检测阶段向检测电极输入检测信号，并且依次向其中一条基准电极输入基准电压，同时向其余基准电极输入检测信号。本发明提供的触控装置消除了检测引线与基准电极之间的部分引线电容，从而提高触控面板的工作性能。

Description

一种触控装置

技术领域

本发明涉及触控技术领域，特别是涉及一种触控装置。

背景技术

图1是现有技术提供的一种具有压力检测功能的触控面板示意图，包括设置在基板1上的基准电极2、具有压力检测功能的检测电极3、以及与检测电极3使用同种材料同层设置的检测引线5，检测电极3与检测引线5连接形成一体结构。基准电极2与检测电极3之间形成用于探测压力变化量的基础电容，当触控对象发生压力触控行为时，基准电极2与检测电极3之间的距离发生改变，导致基础电容发生变化，相应的检测电极3输出的电信号发生变化，检测电极3将发生变化的电信号作为压力检测信号输出，数据处理单元4根据压力检测信号计算得出压力的大小。

由于压力检测对于电极的分辨率要求不高，所以检测电极3的面积比较大，检测电极3的材质一般为氧化铟锡(Indium Tin Oxides，ITO)，其电阻值也较大，压力感测信号传输过程中失真严重。

检测引线5和检测电极3是一体结构，现有技术增加检测引线5的宽度，从而降低检测电极3和检测引线5的整体的电阻；但是走线宽度增加会造成检测引线5与基准电极2之间的引线电容增加，因为检测引线5与检测电极3为一体结构，引线电容的增加会导致用于探测压力变化量的基础电容增加，在压力的大小相同的情况下，基础电容增加不利于探测压力检测信号，仍然无法提高触控面板的工作性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种触控装置，包括：

基板；检测电极，呈m行n列阵列式排布，m、n为整数且m≥1，n≥1；检测引线，沿着列方向延伸，一块检测电极与至少一条检测引线电连接，检测引线与检测电极使用同种材料同层设置；至少两条基准电极，沿着行方向延伸并且沿着列方向排列，一条基准电极与一行检测电极在垂直于基板的方向上交叠，基准电极与检测电极形成耦合电容用于检测垂直于基板方向上的压力；

触控装置包括压力检测阶段；在压力检测阶段，向检测电极输入检测信号，并且依次向其中一条基准电极输入基准电压，同时向其余基准电极输入检测信号。

与现有技术相比，本发明至少具有如下突出的优点之一：

本发明提供的一种触控装置中，消除了检测引线与基准电极之间的部分引线电容对于用于探测压力变化量的基础电容的影响，从而提高触控面板的工作性能；进一步的，在增加检测引线的宽度，从而降低检测电极的电阻的实施方式中，仍然可以不额外增加用于探测压力变化量的基础电容，进一步提高触控面板的工作性能。

附图说明

图1是现有技术提供的一种具有压力检测功能的触控面板示意图；

图2是本发明一个实施例提供的一种触控装置结构示意图；

图3是本发明再一个实施例提供的一种触控装置结构示意图；

图4是图3实施例提供的一种触控装置的压力检测阶段的一种信号波形示意图；

图5是图3实施例提供的一种触控装置的压力检测阶段的另一种信号波形示意图；

图6是图3实施例提供的一种触控装置的压力检测阶段和显示阶段的一种信号波形示意图；

图7是沿着图2中AA’的剖视图；

图8是本发明又一个实施例提供的一种触控装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

需要说明的是，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。

图2是本发明一个实施例提供的一种触控装置结构示意图。请参考图2，本实施例提供的触控装置包括基板10；检测电极20，呈m行n列阵列式排布，m、n为整数且m≥1，n≥1；检测引线40，沿着列方向x延伸，一块检测电极20与至少一条检测引线40电连接，检测引线40与检测电极20使用同种材料同层设置。至少两条基准电极30，呈条状，沿着行方向y延伸并且沿着列方向x排列，一条基准电极30与一行检测电极20在垂直于基板10的方向上交叠，基准电极30与检测电极20形成耦合电容用于检测垂直于基板10方向上的压力。本发明实施例提供的一种触控装置包括压力检测阶段，在压力检测阶段，向检测电极20输入检测信号，并且依次向其中一条基准电极30输入基准电压，同时向其余基准电极30输入检测信号。

为了清楚的说明本发明实施例提供的一种触控装置，以m＝5，n＝4为例进行说明。请参考图3，触控装置包括基板10，检测电极20呈5行4列阵列式排布，包括第一行检测电极21、第二行检测电极22、第三行检测电极23、第四行检测电极24和第五行检测电极25；基准电极呈条状，沿着行方向y延伸并且沿着列方向x排列，基准电极包括5条，分别为沿着列方向x顺序排列的第一条基准电极31、第二条基准电极32、第三条基准电极33、第四条基准电极34和第五条基准电极35；其中，第一条基准电极31与第一行检测电极21在垂直于基板10的方向上交叠，第二条基准电极32与第二行检测电极22在垂直于基板10的方向上交叠，第三条基准电极33与第三行检测电极23在垂直于基板10的方向上交叠，第四条基准电极34与第四行检测电极24在垂直于基板10的方向上交叠，第五条基准电极35与第五行检测电极25在垂直于基板10的方向上交叠。

触控装置包括压力检测阶段，在压力检测阶段，向第一行检测电极21、第二行检测电极22、第三行检测电极23、第四行检测电极24和第五行检测电极25输入检测信号，并且依次向第一条基准电极31、第二条基准电极32、第三条基准电极33、第四条基准电极34和第五条基准电极35其中的一条输入基准电压，同时向其余基准电极30输入检测信号。请参考图3和图4，图4是图3实施例提供的一种触控装置压力检测阶段的一种信号波形示意图，压力检测阶段包括T1时刻、T2时刻、T3时刻、T4时刻和T5时刻。在T1时刻、T2时刻、T3时刻、T4时刻和T5时刻，检测电极20均输入检测信号AC；在T1时刻，第一条基准电极31输入基准电压DC，第二条基准电极32、第三条基准电极33、第四条基准电极34和第五条基准电极35均输入检测信号AC，此时刻，第一行检测电极21检测其所在区域是否发生压力触控行为。当第一行检测电极21进行压力触控检测时，第一行检测电极21输入检测信号AC并且第一条基准电极31输入基准电压DC，因此第一行检测电极21与第一条基准电极31形成形成耦合电容用于检测垂直于基板10方向上的压力，与第一行检测电极21连接的检测引线40的同样输入检测信号AC，因此在第二条基准电极32、第三条基准电极33、第四条基准电极34和第五条基准电极35所在的区域中，检测引线40与第二条基准电极32、第三条基准电极33、第四条基准电极34和第五条基准电极35形成的引线电容被消除。可见，本发明的提供一种触控装置在T1时刻消除了检测引线与基准电极之间的部分引线电容对于用于探测压力变化量的基础电容的影响，从而提高触控面板的工作性能。

在T2时刻，第二条基准电极32输入基准电压DC，第一条基准电极31、第三条基准电极33、第四条基准电极34和第五条基准电极35均输入检测信号AC，此时刻，第二行检测电极22检测其所在区域是否发生压力触控行为；在T3时刻，第三条基准电极33输入基准电压DC，第一条基准电极31、第二条基准电极32、第四条基准电极34和第五条基准电极35均输入检测信号AC，此时刻，第三行检测电极23检测其所在区域是否发生压力触控行为；在T4时刻，第四条基准电极34输入基准电压DC，第一条基准电极31、第二条基准电极32、第三条基准电极33和第五条基准电极35均输入检测信号AC，此时刻，第四行检测电极24检测其所在区域是否发生压力触控行为；在T5时刻，第五条基准电极35输入基准电压DC，第一条基准电极31、第二条基准电极32、第三条基准电极33和第四条基准电极34均输入检测信号AC，此时刻，第五行检测电极25检测其所在区域是否发生压力触控行为。需要说明的是，在T2时刻、T3时刻、T4时刻和T5时刻，消除部分引线电容的原理请参考T1时刻的说明。本发明实施例提供的一种触控装置中，在检测引线和与其在垂直于基板的方向上交叠的基准电极输入相同的检测信号，以消除部分引线电容，减小了对于用于探测压力变化量的基础电容的影响，从而提高触控面板的工作性能。

在一些可选的实现方式中，为了进一步消除引线电容，基准电极与在垂直于基板方向上与其交叠的检测电极电连接的检测引线不交叠。请参考图3，为了清楚的说明本实施例的技术方案，以第二行检测电极22中的一块检测电极222、与检测电极222电连接的检测引线42为例进行说明。检测电极222与第二条基准电极32在垂直于基板10的方向上交叠，二者形成耦合电容用于检测垂直于基板10方向上的压力；在压力检测阶段，检测电极222进行压力触控检测时，向检测电极222输入检测信号，并且向第二条基准电极32输入基准电压，同时向第一条基准电极31、第三条基准电极33、第四条基准电极34和第五条基准电极35均输入检测信号。该时刻，检测引线42与第二条基准电极32不交叠因而不形成引线电容，检测电极222与第二条基准电极32形成用于检测垂直于基板10方向上的压力的耦合电容，该耦合电容不包括检测引线42与第二条基准电极32形成的引线电容，进一步降低了引线电容对于用于探测压力变化量的基础电容的影响，从而进一步提高触控面板的工作性能。

需要说明的是，本发明实施例提供的一种触控装置，其压力检测阶段中，对于至少两条基准电极，向其中一条基准电极输入基准电压的输入顺序不限制，图4所提供的压力检测阶段的一种信号波形示意图仅是示例性说明，不应造成对于本发明的限制。例如，图5是图3实施例提供的一种触控装置压力检测阶段的另一种信号波形示意图。请参考图4和图5，在T1时刻，第五条基准电极35输入基准电压DC，第一条基准电极31、第二条基准电极32、第三条基准电极33和第四条基准电极34均输入检测信号AC，此时刻，第五行检测电极25检测其所在区域是否发生压力触控行为；在T2时刻，第二条基准电极32输入基准电压DC，第一条基准电极31、第三条基准电极33、第四条基准电极34和第五条基准电极35均输入检测信号AC，此时刻，第二行检测电极22检测其所在区域是否发生压力触控行为；在T3时刻，第四条基准电极34输入基准电压DC，第一条基准电极31、第二条基准电极32、第三条基准电极33和第五条基准电极35均输入检测信号AC，此时刻，第四行检测电极24检测其所在区域是否发生压力触控行为；在T4时刻，第三条基准电极33输入基准电压DC，第一条基准电极31、第二条基准电极32、第四条基准电极34和第五条基准电极35均输入检测信号AC，此时刻，第三行检测电极23检测其所在区域是否发生压力触控行为；在T5时刻，第一条基准电极31输入基准电压DC，第二条基准电极32、第三条基准电极33、第四条基准电极34和第五条基准电极35均输入检测信号AC，此时刻，第一行检测电极21检测其所在区域是否发生压力触控行为。需要说明的是，图5与图4的不同之处仅在于向第一条基准电极31、第二条基准电极32、第三条基准电极33、第四条基准电极34和第五条基准电极35输入基准电压的输入顺序不同，第一行检测电极21、第二行检测电极22、第三行检测电极23、第四行检测电极24和第五行检测电极25的压力检测原理和有益效果请参考图4提供的实施例。

需要说明的是，图4实施例和图5实施例提供的触控装置中，以基准电压DC为固定电压信号，检测信号AC为方波信号为例进行说明。在本发明的其他实现方式中，基准电压可以为第一方波信号，检测信号为第二方波信号，并且第一方波信号与第二方波信号频率相同、相位相同、幅值不同，同样可以实现本发明的技术效果。在一些可选的实现方式中，基准电压为地信号，检测信号为方波信号，使用地信号作为基准电压，无需额外提供电压信号。

在一些可选的实现方式中，触控装置还包括公共电极，基准电极复用为公共电极。本实施例提供的触控装置还包括显示阶段，在显示阶段，向基准电极输入公共电压。请参考图3和图6，图6以图3实施例提供的一种触控装置为例说明本实施例提供的触控装置的压力检测阶段和显示阶段的信号波形示意图。本实施例提供的一种触控装置包括压力检测阶段，压力检测阶段的信号波形示意图请参考图4，本实施例中不再赘述。本实施例提供的一种触控装置还包括显示阶段Tx，在显示阶段Tx中，第一条基准电极31、第二条基准电极32、第三条基准电极33、第四条基准电极34和第五条基准电极35均输入公共电压Vcom。在显示阶段Tx中，检测电极20输入的电压信号Vt可以为公共电压Vcom，在公共电压Vcom的电压值接近接地信号情况下，检测电极20输入的电压信号Vt可以为接地信号，此时第一条基准电极31、第二条基准电极32、第三条基准电极33、第四条基准电极34、第五条基准电极35与检测电极20之间的电压差值较小，对于触控装置的影响可以忽略。需要说明的是，本实施例对公共电压Vcom的电压值与基准电压DC的电压值的大小关系不作限制。在现有技术中，公共电压为固定电压信号或者方波信号，图6以公共电压为固定电压信号为例进行说明，但本发明对此不作限制。本实施例提供的触控装置具有压力检测功能和显示功能，压力检测阶段和显示阶段分时进行，不额外增加公共电极的同时，将压力检测功能和显示功能集成至同一触控装置中。

在一些可选的实现方式中，请参考图7，图7是沿着图2中AA’的剖视图。基板10包括基准电极30和像素阵列50，本发明实施例提供的触控装置还包括彩膜基板12，彩膜基板12包括检测电极20。

在一些可选的实现方式中，本发明实施例提供的触控装置还包括夹持设置在基板10和彩膜基板12之间的显示功能层13，检测电极20设置在彩膜基板12上靠近显示功能层13的一侧。本实施例提供的显示功能层13可以是液晶层。本实施例提供的触控装置中，检测电极20与基准电极30的距离较近，当发生压力触控时，压力触控引起的距离变化量的比率较大，从而提高压感信号强度，提高信噪比。

在一些可选的实现方式中，请继续参考图7，彩膜基板12还包括触控电极50，触控电极50用于检测触控位置。需要说明的是，现有技术提供的具有检测触控位置功能的触控电极的触控装置中，根据触控电极的工作原理，可以分为单层触控电极自电容式触控装置、单层触控电极互电容式触控装置、多层触控电极自电容式触控装置、多层触控电极互电容式触控装置，本发明对触控电极50的形状及工作原理不作限制。本实施例提供的触控装置，集成了检测触控位置的功能，使本实施例提供的触控装置的功能更丰富。

在一些可选的实现方式中，本发明实施例提供的触控装置还包括驱动单元。请参考图2，一条基准电极30通过两条基准引线60与驱动单元电连接，本实施例中驱动单元为芯片70(IC，Integrated Circuit)，芯片70通过基准引线60向至少两条基准电极30传输电压信号。在一些可选的实现方式中，请参考图8，图8沿用图2的附图标记，相同之处不再赘述，图8与图2的不同之处在于，驱动单元为驱动电路80，驱动电路80设置在基板10的两侧，一条基准电极30通过两条基准引线60分别与两侧的驱动电路80连接，驱动电路80通过信号线81与芯片70连接，芯片70通过信号线81向驱动电路80传输电压信号，驱动电路80将来自芯片70的电压信号分别传输至至少两条基准电极30。示例性的，驱动电路80为DEMUX电路(Demultiplexer)。示例性的，驱动电路80可以利用触控装置已有的膜层结构通过刻蚀工艺形成在基板10上。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种触控装置，其特征在于，包括：

基板；

检测电极，呈m行n列阵列式排布，m、n为整数且m≥1，n≥1；

检测引线，沿着列方向延伸，一块所述检测电极与至少一条所述检测引线电连接，所述检测引线与所述检测电极使用同种材料同层设置；

至少两条基准电极，沿着行方向延伸并且沿着所述列方向排列，一条所述基准电极与一行所述检测电极在垂直于所述基板的方向上交叠，所述基准电极与所述检测电极形成耦合电容用于检测垂直于所述基板方向上的压力；

所述触控装置包括压力检测阶段；

在所述压力检测阶段，向所述检测电极输入检测信号，并且依次向其中一条所述基准电极输入基准电压，同时向其余所述基准电极输入所述检测信号。

2.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述触控装置还包括公共电极，所述基准电极复用为所述公共电极，所述触控装置还包括显示阶段，在所述显示阶段，向所述基准电极输入公共电压。

3.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述基准电压为固定电压信号，所述检测信号为方波信号。

4.如权利要求3所述的触控装置，其特征在于，所述基准电压为地信号。

5.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述基准电极与在垂直于所述基板方向上与其交叠的所述检测电极电连接的所述检测引线不交叠。

6.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，

所述基板包括所述基准电极和像素阵列；

所述触控装置还包括彩膜基板，所述彩膜基板包括所述检测电极。

7.如权利要求6所述的触控装置，其特征在于，所述触控装置还包括夹持设置在所述基板和所述彩膜基板之间的显示功能层，所述检测电极设置在所述彩膜基板上靠近所述显示功能层的一侧。

8.如权利要求7所述的触控装置，其特征在于，所述彩膜基板还包括触控电极，所述触控电极用于检测触控位置。

9.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，一条所述基准电极通过两条基准引线与驱动单元电连接，所述驱动单元为芯片或者驱动电路。