TWI502460B

TWI502460B - 自電容式觸控式螢幕及觸控顯示裝置

Info

Publication number: TWI502460B
Application number: TW102128284A
Authority: TW
Inventors: liang-hua Mo; wei-ping Liu
Original assignee: Focaltech Electronics Ltd
Priority date: 2013-08-07
Filing date: 2013-08-07
Publication date: 2015-10-01
Also published as: TW201506749A

Description

自電容式觸控式螢幕及觸控顯示裝置

本發明涉及觸控技術領域，尤其涉及一種自電容式觸控式螢幕以及一種包括自電容式觸控式螢幕的觸控顯示裝置。

當前，自電容式觸控式螢幕在智慧手機和平板電腦等電子產品中得到了廣泛應用。但現有的單層自電容式觸控式螢幕在被重壓的時候，有觸摸位置座標偏移和誤報的問題。此外，液晶顯示模組工作時會對觸摸檢測造成干擾。這些都會影響觸摸檢測的精度。

有鑒於此，本公開實施例提供一種自電容式觸摸螢幕及一種包括自電容式觸控式螢幕的觸控顯示裝置，能夠提高觸摸檢測的精度。

本公開實施例所提供的自電容式觸控式螢幕，包括：多個自電容式觸摸感應電極，所述多個自電容式觸摸感應電極被佈置成單層；觸摸控制電路，用於驅動所述多個自電容式觸摸感應電極，檢測所述多個自電容式觸摸感應電極的自電容變化，並基於所述自電容變化來確定觸摸位置；絕緣層，所述絕緣層覆蓋所述多個自電容式觸摸感應電極的表面；以及隔離電極，所述隔離電極覆蓋所述絕緣層的表面，所述隔離電極連接所述觸摸控制電路。

優選地，所述觸摸控制電路被配置為用固定電位來驅動所述隔離電極；或者根據所述多個自電容式觸摸感應電極的驅動信號來驅動所述隔離電極。

所述自電容式觸摸感應電極的圖案可以是三角形。

所述隔離電極的材料可以是氧化銦錫(ITO)或石墨烯。

本公開實施例所提供的觸控顯示裝置，包括：前述任一項的自電容式觸控式螢幕；以及液晶顯示模組。

根據本公開實施例的方案，在單層自電容式觸摸感應電極的表面，設置絕緣層和隔離電極，其中絕緣層覆蓋觸摸感應電極的表面，隔離電極覆蓋絕緣層的表面。通過驅動隔離電極，可以避免自電容式觸控式螢幕被重壓時觸摸感應電極的自電容發生變化，解決重壓引起的誤差；還可以遮罩液晶顯示模組工作時造成的干擾，從而提高觸摸檢測的精度。

11‧‧‧感應電極

13‧‧‧感應電極

31‧‧‧感應電極

33‧‧‧感應電極

Clm‧‧‧耦合電容

Cln‧‧‧耦合電容

Clm’‧‧‧耦合電容

Cln’‧‧‧耦合電容

Cim‧‧‧耦合電容

Cin‧‧‧耦合電容

Cil‧‧‧耦合電容

21‧‧‧蓋板

22‧‧‧絕緣層

23‧‧‧隔離電極

24‧‧‧液晶顯示模組

為了更清楚地說明本公開實施例中的技術方案，下面對實施例描述中所使用的附圖作簡單介紹。顯然，下面介紹的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

第1圖是根據現有的自電容式觸控式螢幕的剖面示意圖；第2圖是根據現有的自電容式觸控式螢幕被重壓時發生形變的剖面示意圖；第3圖是本公開實施例一、二和三的自電容式觸控式螢幕的剖面示意圖；第4圖是根據本公開實施例一、二和三的自電容式觸控式螢幕被重壓時發生形變的剖面示意圖；以及第5圖是根據本公開實施例四的自電容式觸控式螢幕的自電容式觸摸感應電極的圖案。

為了使本公開的目的、特徵和優點能夠更加的明顯易懂，下面將結合本公開實施例中的附圖，對本公開實施例的技術方案進行描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例。基於本公開實施例，本領域技術人員在不付出創造性勞動的前提下所獲得的任何其他實施例，都應當屬於本發明的保護範圍。為便於說明，表示結構的剖面圖不依一般比例而作局部放大。而且，附圖只是示例性的，其不應限制本發明的保護範圍。此外，在實際製作中應包含長度、寬度以及深度的三維尺寸。

本發明的發明人發現，現有的單層自電容式觸控式螢幕在被重壓的時候，有觸摸位置座標偏移和誤報的問題，影響觸摸檢測的精度。

第1圖顯示出現有的自電容式觸控式螢幕的剖面示意圖，包括蓋板21(Cover Lens)和蓋板21下方的觸摸感應電極11和13。觸摸感應電極下方是液晶顯示模組24，觸摸感應電極和液晶顯示模組24之間有一定間隙，存在耦合電容Clm和Cln。耦合電容Clm和Cln構成觸摸感應電極的自電容的一部分。

第2圖顯示出現有的自電容式觸控式螢幕被重壓時發生形變的剖面示意圖。第1圖所示的自電容式觸控式螢幕發生觸摸事件且按壓力度較大時，屏體可能發生形變。如第2圖所示，由於觸摸感應電極到液晶顯示模組24的距離改變，耦合電容Clm和Cln變為Clm’和Cln’。此時觸摸檢測中獲得的自電容變化，除了觸摸事件本身的Ctm和Ctn之外，還有耦合電容的變化(Clm’-Clm)和(Cln’-Cln)，耦合電容的變化會導致計算出的觸摸位置座標偏離實際觸摸位置。

另一方面，在沒有人體觸摸、僅有絕緣硬物用力按壓觸控式螢幕的情況下，由於耦合電容的變化(Clm’-Clm)和(Cln’-Cln)，觸摸檢測電路可能誤報該事件為觸摸事件。

此外，由於耦合電容的存在，液晶顯示模組24工作時會對觸摸檢測造成干擾。這也會降低觸摸檢測的精度。

實施例一

第3圖顯示出根據本公開實施例一的自電容式觸控式螢幕的剖面示意圖。如第3圖所示，本公開實施例一提供一種自電容式觸控式螢幕，包括：多個自電容式觸摸感應電極，所述多個自電容式觸摸感應電極被佈置成單層；觸摸控制電路，用於驅動所述多個自電容式觸摸感應電極，檢測所述多個自電容式觸摸感應電極的自電容變化，並基於所述自電容變化來確定觸摸位置；絕緣層22，所述絕緣層22覆蓋所述多個自電容式觸摸感應電極的表面；以及隔離電極23，所述隔離電極23覆蓋所述絕緣層22的表面，所述隔離電極23連接所述觸摸控制電路。

如第3圖所示，作為一個示例，所述多個自電容式觸摸感應電極包括感應電極31和33，感應電極31和33分別與隔離電極23形成耦合電容Cim和Cin，隔離電極23與液晶顯示模組24形成耦合電容Cil。

採用本公開實施例所提供的方案，可以避免自電容式觸控式螢幕被重壓時觸摸感應電極的自電容發生變化，解決重壓引起的誤差；還可以遮罩液晶顯示模組24工作時造成的干擾，從而提高觸摸檢測的精度。

實施例二

在本公開實施例二提供的自電容式觸控式螢幕中，所述觸摸控制電路被配置為用固定電位來驅動所述隔離電極23。

請參考第3圖，觸摸檢測時，觸摸感應電極31和33通過Cim和Cin對隔離電極23進行充放電，Cim和Cin構成觸摸感應電極31和33的自電容的一部分。

第4圖顯示出根據本公開實施例二的自電容式觸控式螢幕被重壓時發生形變的剖面示意圖。當觸控式螢幕被重壓時，如第4圖所示，蓋板21發生形變，由於蓋板21與觸摸感應電極31和33、絕緣層22、隔離電極23緊密排列，觸摸感應電極31和33、絕緣層22以及隔離電極23都會發生相應形變。此外，由於液晶顯示模組24上方有一定間隙，液晶顯示模組24與隔離電極23之間的距離變小。因此，Cim和Cin基本不變，Cil增大。

由於Cim和Cin是觸摸感應電極31和33的自電容的一部分，而Cil不是，因此，觸摸檢測的結果不會包括重壓引起的Cil變化。在沒有人體觸摸、僅有絕緣硬物用力按壓觸控式螢幕的情況下，則不會檢測出自電容變化。

本實施例其他部件的描述請參照其他實施例，這裡不再重複。

實施例三

在本公開實施例三提供的自電容式觸控式螢幕中，所述觸摸控制電路被配置為根據所述多個自電容式觸摸感應電極的驅動信號來驅動所述隔離電極23。

具體地，所述觸摸控制電路可被配置為用與當前被檢測的觸摸感應電極的驅動信號波形一致的信號來驅動隔離電極23，使隔離電極23上具有與當前被檢測的觸摸感應電極上相同的波形。這樣，隔離電極23與被檢測的觸摸感應電極同步地變化，被檢測的觸摸感應電極不會對隔離電極23充放電。即Cim和Cin不屬於觸摸感應電極31和33的自電容的一部分。當然，Cil也不是觸摸感應電極31和33的自電容的一部分。因此，當觸控式螢幕被重壓時，觸摸感應電極下方的耦合電容不會影響自電容的檢測結果。

實施例四

第5圖顯示出根據本公開實施例四的自電容式觸控式螢幕的自電容式觸摸感應電極的圖案。如第5圖所示，自電容式觸摸感應電極的圖案可以是三角形。

此外，所述隔離電極23的材料可以是氧化銦錫(ITO)或石墨烯。

本公開實施例還提供一種觸控顯示裝置，包括：前述任一項的自電容式觸控式螢幕；以及液晶顯示模組24。

本說明書中各實施例重點說明的是其他實施例的不同之處，各實施例之間相同或相似的部分可互相參照。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明不應被限制於所公開的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。