[发明专利]基于电压波动的电容性触摸检测构件、检测方法和触摸屏面板以及具有内置电容性触摸屏面板的显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测身体手指或与身体手指相似的具有导电特性的触摸输入工具的电容性触摸输入的装置、方法和触摸屏面板以及具有内置电容性触摸屏面板的显示装置，尤其涉及电容性触摸检测装置、电容性触摸检测方法和电容性触摸屏面板，其通过在经由连接到触摸检测传感器的辅助电容器施加驱动电压时在所述触摸检测传感器中检测电压差来获取触摸信号，还涉及具有内置电容性触摸屏面板的显示装置。

背景技术

通常，触摸屏面板是输入装置，其分别附着到例如液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、等离子显示面板(Plasma Display Panel，PDP)、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示器和有源矩阵有机发光二极管(Active Matrix Organic Light Emitting Diode，AMOLED)显示器等显示装置上，因而产生对应于例如手指或触摸笔等物体触摸在触摸屏面板上的位置的输入信号。触摸屏面板广泛用于例如小型便携式移动电话、工业终端装置和数字信息装置(Digital Information Device，DID)等移动装置的各种领域中。

揭示了各种类型的常规触摸屏面板，但具有简单制造工艺和低廉制造成本的电阻型触摸屏面板的使用最为广泛。然而，电阻型触摸屏面板分别具有低透射率并且经受待施加的压力，进而造成使用不便。电阻型触摸屏面板还难以辨识多个触摸和手势，并且造成检测误差。

相反，电容性触摸屏面板可具有高透射率，辨识轻触摸，并且令人满意地检测多个触摸和手势，因而逐渐拓宽市场份额。

图1展示常规电容性触摸屏面板的结构的实例。参看图1，在常规电容性触摸屏面板中，透明导电膜分别形成在由塑料或玻璃制成的透明衬底2的顶表面和底表面上。用于施加电压的金属电极4形成在透明衬底2的四个角落中的每一者处。透明导电膜是由例如氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)或氧化锑锡(Antimony Tin Oxide，ATO)等透明金属形成的。分别形成于透明导电膜的四个角落处的金属电极4是通过印刷例如银(Ag)等低电阻率导电金属来形成的。电阻器网络形成在金属电极4周围。所述电阻器网络以线性化图案形成以便在透明导电膜的整个表面上均等地传输控制信号。保护膜涂覆在包含金属电极4在内的透明导电膜之上。

在电容性触摸屏面板的情况下，当高频率交流(AC)电压施加到金属电极4时，高频率交流(AC)电压扩散到透明衬底2的整个表面。此处，如果手指8或导电触摸输入单元轻轻触摸透明衬底2上的透明导电膜的顶表面，那么特定量的电流被吸收到人体内并且控制器6的内置电流传感器检测到电流变化，因而分别计算四个金属电极4处的电流量，并且进而辨识触摸点。

然而，图1所示的电容性触摸屏面板检测微电流的量，并且需要昂贵的检测装置，因而提高电容性触摸屏面板的价格，并且使得难以检测多个触摸。

近些年来，为了克服这些问题，主要使用了图2所示的电容性触摸屏面板。图2的触摸屏面板包含横向线性传感器图案5a、纵向线性传感器图案5b以及用于分析触摸信号的触摸驱动集成电路(Integrated Circuit，IC)7。触摸屏面板检测在线性传感器图案5与手指8之间形成的电容的量值。此处，触摸屏面板扫描横向线性传感器图案5a和纵向线性传感器图案5b，以便因而检测触摸信号并且进而辨识多个触摸点。

然而，当触摸屏面板安装在例如液晶显示器(LCD)等显示装置上并且进行使用时，可能由于噪声而难以检测信号。举例来说，在一些情况下，液晶显示器(LCD)使用共用电极，并且交流(AC)共用电压(Vcom)施加到共用电极。共用电极的共用电压Vcom在检测触摸点时充当噪声。

图3展示常规电容性触摸屏面板安装在液晶显示器(LCD)上的实例。例如液晶显示器(LCD)等显示装置200具有将液晶密封并填充在下侧薄膜晶体管(thin fihn transistor,TFT)衬底205与上侧彩色滤光片215之间以便进而形成液晶层210的结构。为了密封液晶，TFT衬底205与彩色滤光片215由密封剂230在其外部部分处接合。虽然未图示，但在LCD面板的顶部和底部上附着了偏振板，并且此外，设置了背光单元(back lightunit，BLU)。