[发明专利]互电容触摸感应装置及其检测方法、触摸显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及触摸感应输入装置，特别涉及互电容触摸感应装置及其检测方法、触摸显示装置。

背景技术

随着触摸感应技术的发展，电容式触摸感应装置以其寿命长、高透过率、支持多点触摸感应等优点而越来越受到人们的重视。电容式触摸感应装置大体可以分为自电容式和互电容。互电容触摸感应装置作为电容式触摸感应装置中一种新兴的技术，可以实现真正的多点触摸感应，它对噪声和对地寄生电容有较好的抑制作用。从而使其在内嵌式触摸感应中使用成为可能。

如图2所示，是现有的一种外挂互电容触摸感应装置的剖面结构示意图，包括：玻璃基板02，及依次位于所述玻璃基板02上的驱动线层05、绝缘层04与传感线层06。驱动线层05与传感线层06互相平行，通过绝缘层04电性绝缘。

请参考图3A和图3B，所述驱动线层05被蚀刻成多条驱动线5a、5b……5h，所述传感线层06被蚀刻成多条传感线6a、6b……6h。

结合图3A和图3B，工作时，驱动线5a至5h依次施加驱动信号3，通常为几十千赫兹(KHz)至几百KHz的交流电压，其余的驱动线接地，而传感线6a至6h通过选通开关7连接至检测电路8用以检测触控信号。下面详细说明扫描过程：首先给驱动线5a施加驱动信号3，其余的驱动线5b、5c……5h接地，此时选通开关7将传感线6a与检测电路8相连，即检测的是驱动线5a和传感线6a，此时当手指触摸在这两条线的交点处，会检测到触控信号；然后，选通开关7依次将传感线6b、6c……6h与检测电路8连接，分别检测驱动线5a与传感线6b、6c……6h交点处的触控信号。上述过程结束之后，将驱动线5b连接驱动电压3，其余的驱动线5a、5c……5h接地，选通开关7再依次将传感线6a、6b……6h与检测电路8相连，分别检测驱动线5b与传感线6a、6b……6h交点处的触控信号。按上述方法，依次对驱动线5c……5h施加驱动电压3，并在对其中一条驱动线施加驱动电压3时，选通开关7分别将传感线6a……6h与检测电路8连接，就可以检测到所有驱动线与所有传感线的所有交点处是否有触控信号。

图3A和图3B所示的每一条驱动线与传感线的交点处的等效电路如图4所示：每一个交点处都相当于耦合了一个互电容C1，该互电容C1包括驱动线和传感线正对跨接处形成的正对电容与驱动线上图形边缘和传感线上图形边缘形成的边缘电容；电阻R1是驱动线5的等效电阻，电阻R2是传感线6的等效电阻；驱动线5和传感线6分别有对地的寄生电容C2和C3；检测电路8是一个电流放大器，将传感线6上的电流Iin转化成为电压信号Vout输出。当手指触摸时，可以将手指等效成为一个电阻、电容网络16，电容C6是人体对地电容，手指存在会产生耦合电容C4和C5，可以理解为手指搭了一个桥，在互电容C1上并联了电容，从而使互电容C1等效增大，导致传感线6上的电流Iin变化，因而使输出电压Vout变化。

由于上述触摸感应装置中显示区域的驱动线层与传感线层不在同一层，并且中间还形成有绝缘层，进而造成互电容较大、信号触摸灵敏度低的问题。现有工艺又制作了一种单层结构的触摸感应装置，即驱动线、传感线、屏蔽线都在同一工作层，如图5所示为一种外挂式单层结构的触摸感应装置，驱动线21在玻璃基板(未图示)的工作区域内呈阵列排布，传感线22设置于两列驱动线之间且与每列驱动线平行；列驱动线21与传感线22之间均设置有屏蔽线23；同一行的驱动线21在显示区域的外围区域通过金属桥24分别连接在一起，屏蔽线23通过金属桥25连接在一起。由于驱动线21和传感线22在同一层并且中间又屏蔽线23间隔，所以驱动线21和传感线22之间的互电容会非常小，可以提高灵敏度。但是在外围区域内，会有驱动线21与传感线22、驱动线21与屏蔽线23、传感线22与屏蔽线23之间都会有交叠，也会产生寄生电容，降低触摸的灵敏度。

现有的具有电容式触摸功能的显示装置多是基于外挂式的，例如可以将电容式触摸感应装置与显示装置分开制造然后通过组装的方式制作在一起。然而，在外界噪声较大或者将电容式触摸感应装置内嵌于显示装置时，信号检测灵敏度则尤为关键。