触摸显示装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种触摸显示装置。所述触摸显示装置包括感测电极和触摸检测电路，其中，感测电极布置在触摸面板的单个层上，触摸检测电路被构造成通过由感测电极检测的电压确定对象是否触摸了触摸面板。感测电极包括第一组，其中，第一组包括通过具有在两个第一感测电极之间设置的第二感测电极而隔开的两个第一感测电极。第一组通过一条布线连接到触摸检测电路。感测电极还包括具有一个第二感测电极的第二组。第二组通过一条布线连接到触摸检测电路。
【专利说明】
触摸显示装置
技术领域
[0001]示例性实施例涉及一种触摸显示装置。更具体地说，示例性实施例涉及一种具有设置在单个层上的感测电极的触摸显示装置。
【背景技术】
[0002]触摸显示装置包括触摸面板。触摸面板通常包括以矩阵形式设置的感测电极。根据感测电极的布置和感测用户触摸显示面板的方法，将触摸显示装置主要分为互电容式和自电容式。
[0003]图1是示出现有的自电容式触摸显示装置的一部分的图。参照图1，在现有的触摸显示装置中，五个感测电极101、102、103、104和105设置在单个层上，每个感测电极通过单独的布线连接到焊盘。每条布线直接连接到触摸检测电路(未示出)或通过解复用器(未示出)连接到触摸检测电路。
[0004]为了提高检测具有相同屏幕尺寸的触摸显示器的触摸输入的精度(S卩，触摸分辨率)，必须在相同区域内设置更多数量的较小的感测电极。因此，从触摸检测电路连接到感测电极的布线的数量相应地增加。换而言之，10个感测电极需要10条布线，20个感测电极需要20条布线。
[0005]在触摸显示器尤其是具有使用单个层结构的触摸面板的触摸显示器中，空间是受限的。有限的空间意味着对触摸显示器可以容纳的布线的数量存在限制。因此，仅有限数量的感测电极可以包括在这样的触摸显示器中，由此限制了装置的触摸分辨率。寄生电容也出现在布线之间或者在布线与感测电极之间，使问题进一步复杂化并且降低这样的触摸显示器的可靠性。
[0006]在此【背景技术】部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明构思的【背景技术】的理解，因此它可能包含不构成对于本领域的普通技术人员而言在这个国家中已知的现有技术的信息。
【发明内容】
[0007]示例性实施例提供了一种在保持触摸面板的线的数量的同时提高触摸分辨率的触摸显示装置和该触摸显示装置的驱动方法。
[0008]附加的方面将在下面的详细描述中阐述，并且部分地通过本公开将是明显的，或者可以通过发明构思的实践来教导。
[0009]示例性实施例公开了一种触摸显示装置，所述触摸显示装置包括感测电极和触摸检测电路，感测电极布置在触摸面板的单个层上，触摸检测电路被构造成通过由感测电极检测的电压确定对象是否触摸了触摸面板。感测电极包括第一组，第一组包括通过具有在两个第一感测电极之间设置的第二感测电极而隔开的两个第一感测电极。第一组通过第一布线连接到触摸检测电路。感测电极还包括第二组，第二组包括一个第二感测电极。第二组通过第二布线连接到触摸检测电路。
[0010]示例性实施例还公开了触摸显示装置的驱动方法。所述方法包括:以时分方式将触摸驱动电压施加到与第一组相邻的N个第二组N次；以时分方式从第一组检测触摸检测电压N次;确定对象是否触摸了第一组的两个第一感测电极中的任意第一感测电极。
[0011]示例性实施例还公开了触摸显示装置的驱动方法。所述方法包括:将触摸驱动电压施加到第一组;从第一组检测触摸检测电压;基于触摸检测电压的幅值确定对象是否已经触摸了包括第一组的两个第一感测电极中的任意第一感测电极。
[0012]以上的总体描述和下面的详细描述是示例性的和解释性的，并且意图提供所要求的主题的进一步解释。
【附图说明】
[0013]被包括以提供发明构思的进一步理解以及并入本说明书且构成本说明书的一部分的附图示出了发明构思的示例性实施例，并且与描述一起用于解释发明构思的原理。
[0014]图1是示出现有的自电容式触摸显示装置的一部分的图。
[0015]图2是示出根据示例性实施例的触摸显示装置的一部分的图。
[0016]图3是示出根据示例性实施例的触摸检测电路的图。
[0017]图4是示出根据示例性实施例的触摸显示装置的驱动方法的图。
[0018]图5是示出根据示例性实施例的触摸显示装置的一部分的图。
[0019]图6是示出根据示例性实施例的触摸显示装置的驱动方法的图。
【具体实施方式】
[0020]在下面的描述中，出于解释的目的，阐述许多具体细节以提供对各种示例性实施例的彻底理解。然而，显然的是，可以在没有这些具体细节或者在具有一个或更多个等同布置的情况下实践各种示例性实施例。在其他情况下，以框图形式示出熟知的结构和装置以避免不必要地模糊各种示例性实施例。
[0021]在附图中，为了清晰起见和描述的目的，可以夸大层、膜、面板、区域等的尺寸和相对尺寸。此外，同样的附图标记指示同样的元件。
[0022]当元件或层被称作在另一元件或层“上”、“连接到”或“结合到”另一元件或层时，该元件或层可以直接在另一元件或层上、直接连接到或直接结合到另一元件或层，或者可以存在中间元件或中间层。然而，当元件或层被称作“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件或层时，不存在中间元件或中间层。同样的附图标记始终表示同样的元件。如在这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和所有组合。
[0023]尽管在这里可使用术语第一、第二等来描述不同的元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语用来将一个元件、组件、区域、层和/或部分与另一个元件、组件、区域、层和/或部分区分开。因此，在不脱离本公开的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层和/或部分可被命名为第二元件、组件、区域、层和/或部分。
[0024]出于描述的目的，可在这里使用诸如“在……下方”、“在……下面”、“下”、“在……上面”、“上”等的空间相对术语，由此来描述如图中所示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。除了在附图中描绘的方位之外，空间相对术语意在包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果在附图中的装置被翻转，则描述为在其它元件或特征“下面”或“下方”的元件随后将被定位为“在”其它元件或特征“上面”。因此，示例性术语“在……下面”可包括在……上面和在……下面两种方位。此外，装置可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述符。
[0025]这里使用的术语仅是出于描述特定实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个(种)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
[0026]除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。除非这里明确限定，否则术语(诸如在通用的字典中定义的术语)应该被解释为具有与相关领域的背景中的它们的意思一致的意思，而不是将以理想或过度形式化的意思来解释。
[0027]图2是示出根据示例性实施例的触摸显示装置的一部分的图。
[0028]参照图2，根据示例性实施例的触摸显示装置包括第一感测电极201、202、203和204、第二感测电极211、212和213以及焊盘250。
[0029]第一感测电极201、202、203和204与第二感测电极211、212和213布置在单个层上。所有的布线L1、L2、L3、L4和L5沿相同的方向(基本上竖直的方向)延伸。因此，不需要单独的桥电极或桥电极层。
[0030]图2中示出的示例性实施例示出了七个感测电极201、202、203、204、211、212和213。然而，对于本领域的技术人员来说明显的是，可以根据下面将描述的感测电极的结构特征通过以相同的模式增加感测电极的数量来构造触摸显示装置。
[0031]感测电极201、202、203、204、211、212和213可以至少包括一个第一组(8卩，第一感测电极组)和一个第二组(即，第二感测电极组)。
[0032]根据图2的示例性实施例，触摸显示装置包括两个第一组(S卩，第一感测电极201和202以及第一感测电极203和204)和三个第二感测电极(S卩，第二感测电极211、212和213)。
[0033]第一组可以包括由于具有至少一个第二感测电极而隔开的至少两个第一感测电极，其中，所述至少一个第二感测电极设置于所述两个第一感测电极之间。例如，第一个第一组可以包括由于具有在第一感测电极201与202之间设置的第二感测电极211而隔开的两个第一感测电极201和202。
[0034]第二个第一组可以包括由于具有在第二个第一组的第一感测电极203与204之间设置的第三个第二感测电极213而隔开的两个第一感测电极203和204。
[0035]第一个第二组可以包括在两个第一感测电极201与202之间设置的一个第二感测电极211。
[0036]第二个第二组可以包括在两个第一感测电极202与203之间设置的一个第二感测电极212。
[0037]第三个第二组可以包括在两个第一感测电极203与204之间设置的一个第二感测电极213。
[0038]一个第一组的第一感测电极201和202连接到布线LI。第二个第一组的第一感测电极203和204连接到布线L4。第二感测电极211、212和213中的每个分别连接到布线L2、L3和1^5。布线1^1、1^、1^3、1^4和1^5中的每个通过焊盘250连接到触摸检测电路10(见图3)。触摸检测电路10可以直接连接到布线L1、L2、L3、L4和L5中的每个，或者可以通过解复用器连接到布线1^1、1^、1^3、1^4和1^5中的每个。
[0039]因此，图2中示出的示例性实施例示出用于七个感测电极201、202、203、204、211、212和213的连接到焊盘250的五条布线L1、L2、L3、L4和L5。相比之下，图1的相关技术具有也需要五条布线的五个感测电极101、102、103、104和105。因此，因为图2的触摸显示装置具有连接到焊盘250的较少的布线，所以与图1的相关技术的触摸显示装置相比，图2中的示例性实施例的触摸显示装置在相同尺寸中可以包括更多的感测电极。因此，与相关技术的触摸显示装置相比，图2的触摸显示装置可以具有更高的触摸分辨率(S卩，更多的感测电极)。对于图2的示例性实施例，需要特定的驱动方法来确定用户是否在共用布线LI的两个第一感测电极201和202中的一个的附近触摸了显示面板。将参照图4对此进行详细地描述。
[0040]两个第一组的第一感测电极201、202、203和204与三个第二感测电极211、212和213可以沿布线的形成方向相互交替地设置。因此，第一感测电极201、202、203和204与第二感测电极211、212和213均可以与相邻的感测电极形成互电容。
[0041 ] 第一感测电极201和第二感测电极211可以形成互电容Clla。第二感测电极211和第一感测电极202可以形成互电容Cllb。第一感测电极202和第二感测电极212可以形成互电容C12a。第二感测电极212和第一感测电极203可以形成互电容C12b。第一感测电极203和第二感测电极213可以形成互电容C13a。第二感测电极213和第一感测电极204可以形成互电容C13b。
[0042]图3是示出根据示例性实施例的触摸检测电路的图。
[0043]参照图3，触摸检测电路10可以包括储备电压充电器20、驱动电容器Cdrv和检测器30。电容CVcM、Cm和Ct可以不是物理地制造的构造，但是可以基于与其它组件的关系产生电容。
[0044]触摸检测电路10可以通过节点B连接到感测电极201、202、203、204、211、212和213。当对象(或实物)在感测电极的附近接触触摸面板时，感测电极201、202、203、204、211、212和213中的感测电极可以与对象(S卩，用户的手指或手写笔)形成触摸电容Ct。当对象不在感测电极的附近接触触摸面板时，可以不存在触摸电容Ct。本申请涉及在特定的感测电极附近触摸触摸面板的对象。在特定的感测电极附近触摸触摸面板可以包括触摸特定的感测电极。触摸触摸面板还可以包括触摸特定的感测电极或一个以上的感测电极。
[0045]储备电压充电器20可根据控制信号￥8将储备电压Vpre施加到节点B。储备电压充电器20可以被构造为晶体管。在图3中，储备电压充电器20可以被构造为N型晶体管。当控制信号Vg处于高电平时，储备电压充电器20可以将储备电压Vpre施加到节点B。可以充分地施加储备电压Vpre，直到连接到节点B的电容Cdrv、CVcom、CjPCt被充电为止。
[0046]当节点B被充以储备电压VprJ寸，控制信号￥8可以处于低电平，因此变成高阻态。检测器30可以处于未被施以触摸检测电压的状态，因此处于高阻态。因此，充电节点B的电荷可以处于隔离状态。
[0047]驱动电容器Cdrv的一个端子可以连接到节点B，驱动电容器Cdrv的另一端子可以连接到驱动电压提供线。可以根据触摸检测电路10的控制通过驱动电压提供线来将触摸驱动电压Vdrv—3施加到驱动电容器Cdrv。因此，节点B的电压改变。在这种情况下，节点B的电压被称为触摸检测电压VB(未示出)。触摸检测电压Vb可以基于此前充入的储备电SVpre3而改变。检测器30可以接收触摸检测电压Vb并将触摸检测电压Vb的幅值与作为预定参考电压的第一电压VB—rrf(未示出)进行比较以辨别用户触摸。当未发生用户触摸时，第一电压VB—rrf是触摸检测电压。
[0048]然而，一个触摸检测电路10可以提供触摸驱动电压Vdrv—a。当触摸检测电路10感测触摸检测电压Vb时，触摸检测电路10可以通过自电容式来检测对象(S卩，用户的手指或手写笔)的触摸。将参照图6详细地描述用于驱动自电容式触摸显示装置的方法。
[0049]至少两个触摸检测电路10相互作用以检测来自对象的触摸的情况可以被称为互电容式。具体地说，互电容式是一种通过一个触摸检测电路10来提供触摸驱动电压￥&”并通过其他触摸驱动电路或其他电路而利用感测电极之间的互电容来检测触摸检测电压Vb的类型。将参照图4详细地描述通过互电容式驱动触摸显示装置的示例性实施例。虽然驱动类型在图4中示例为互电容式，但是可以利用图6的自电容式驱动来实施图2的感测电极201、202、203、204、211、212 和 213 的布置。
[0050]共电极电容Cv。?是指包括在触摸显示装置中的共电极与连接到节点B的感测电极201、202、203、204、211、212 和 213 之间的寄生电容。
[0051]当触摸显示装置是液晶显示器时，共电极可以是面对像素电极且具有设置在共电极与像素电极之间的液晶层的板状电极。当触摸显示装置是有机发光显示器时，共电极可以是共同使用每个像素的有机发光二极管的板状阴极。
[0052]触摸检测电路10可以被构造为通过共电极来驱动，从而避免施加到共电极电容Cv。?的电压的改变。电压的改变通过触摸检测电路1而充当触摸检测中的噪声。
[0053]互电容Cm是形成在连接到节点B的感测电极与相邻的感测电极之间的电容。可以根据相邻的感测电极的数量和相邻的感测电极之间的距离来为每个感测电极确定互电容Cm。因此，每个感测电极的Cm可以不同。
[0054]图4是示出根据示例性实施例的触摸显示装置的驱动方法的图。为了清晰起见，图4的驱动方法涉及图2中示出的显示装置。然而，图4的驱动方法不限于图2中示出的单一构造。
[0055]参照图4，基于布线L1、L2、L3、L4和L5中的每条以时间顺序设置驱动和检测。然而，对于图4，触摸显示装置可以包括可具有发送触摸检测电路和接收触摸检测电路的两个触摸检测电路10，其中，发送触摸检测电路施加两个触摸驱动电压Vdrv—a，接收触摸检测电路检测触摸检测电压VB。发送触摸检测电路和接收触摸检测电路的构造可以与参照图3描述的触摸检测电路10相同。因此，为了简洁，省略对发送触摸检测电路和接收触摸检测电路的描述。然而，可以不同地设定发送触摸检测电路和接收触摸检测电路的储备电压Vpre3。发送触摸检测电路和接收触摸检测电路均可以通过解复用器而选择性地连接到一条布线。
[0056]触摸检测可以区分用户是在第一组中的第一感测电极201附近还是在第一组中的第一感测电极202附近触摸触摸面板。
[0057]首先，发送触摸检测电路可以连接到布线L2，节点B可以用储备电压Vpre来充电。此夕卜，触摸驱动电压乂&”可以施加到发送触摸检测电路的驱动电容器Cdrv。因此，布线L2的驱动开始。在发送触摸检测电路的节点B处产生的第二触摸驱动电压Vdrv—b可以如下与电容成比例地近似计算:
[0058]V dr v_b — Vpre+Vdrv—a—delta X ( Cdrv/( Cdrv+Cvcom+Cm))(式I)
[0059]式I中的电压Vdrv—a—delta是指触摸驱动电压Vdrv—a的变化并且在触摸驱动电压Vdrv—a的上升沿是正值而在触摸驱动电压Vdrv—a的下降沿是负值。
[0060]第二感测电极211可以连接到布线L2，因此基于第二感测电极211来限定互电容Cm。更具体地说，通过与第二感测电极211相邻的第一感测电极201产生的互电容Cl Ia与通过第一感测电极202产生的互电容Cllb的总和成为互电容Cm。
[0061]上面描述的数学关系和将在下面描述的数学关系是近似的。因此，可以根据产品的实际设计来增加或删除详细的因数。
[0062]接收触摸检测电路可以连接到布线LI，接收触摸检测电路的节点B用储备电压Vpre3来充电。示例性实施例示出的是与触摸驱动电压Vdrv—j^后续的第二沿对应地检测触摸检测信号Vb。
[0063]时刻Tl是驱动的后半部分并且是与触摸驱动电压Vdrv—J^第二沿(下降沿或上升沿)对应的时刻。这是示例的时刻，根据示例性实施例，时刻Tl是驱动的前半部分并且可以是与触摸驱动电压Vdrv—^第一沿(上升沿或下降沿)对应的时亥I」。此外，根据示例性实施例，驱动和检测重叠更多，因此，触摸检测电压Vb还可以与触摸驱动电压Vdrv—d^第一沿和第二沿对应地被检测两次。
[0064]接收触摸检测电路在时刻Tl根据下面的式2来检测触摸检测电压Vb。
[0065]Vb = Vpre+Vdrv_b_deita X ((Cl la+Cl Ib) /(Cdrv+Cvcom+C11a+C11b+C12a+Ct))(式2)
[0066]电压Vdrv—b—紀切是指第二触摸驱动电压Vdrv—b的变化并且在第二触摸驱动电压Vdrv—b的上升沿是正值，在第二触摸驱动电压Vdrv—b的下降沿是负值。
[0067]接收触摸检测电路的节点B可以通过布线LI连接到第一感测电极201和第一感测电极202。因此，第二触摸驱动电压Vdrv—b通过互电容Cl Ia和互电容Cl Ib施加到接收触摸检测电路的节点B。在这种情况下，图3中的互电容Cm可以是互电容Clla、Cllb和C12a的总和。
[0068]在式2中，触摸电容Ct还被包括在分母中。第一感测电极201和202可以连接到相同的节点B并且还可以具有相同的物理距离。因此，在当前时刻Tl不能识别对象是在第一感测电极201附件附近触摸触摸面板还是在第一感测电极202附近触摸触摸面板。在示例性实施例中，所有的感测电极201、202、203、204、211、212和213具有相同的尺寸和形状并且以相等的间隔设置。布线L1、L2、L3、L4和L5的电阻值彼此相等并且可以忽略寄生电容值。
[0069]接收触摸检测电路的检测器30可以将触摸检测电压Vb与第一电压VB—ref进行比较以对差值超过特定阈值范围的情况的频次进行计数。如上面描述的，当对象未触摸触摸面板时，第一电压Vb—是触摸检测电压。以上的特定阈值范围可以根据产品的规格(例如，电容值、电阻值、预定的触摸灵敏性)而不同地限定。
[0070]在示例性实施例中，对象或者在包括在第一组中的第一感测电极201附近或者在包括在第一组中的第一感测电极202附近触摸触摸面板。因此，计数的频次是I。如上面描述的，在当前时刻Tl不能识别对象是在第一感测电极201附近触摸触摸面板还是在第一感测电极202附近触摸触摸面板。
[0071]接着，通过如上面描述的相同的过程，基于时刻T2，触摸驱动电压Vdrv—a可以施加到布线L3并且可以通过布线LI来检测触摸检测电压VB。在这种情况中，式I中的互电容Cm等于互电容C12a，可以用下面的式3来替换式2。
[0072]Vb = Vpre+Vdrv_b_delta X (C12a/ (Cdrv+Cvcom+C 11 a+C 11 b+C 12a+Ct))(式 3)
[0073]与上面的式2相比，上面式2的分子中的电容Clla+Cllb被替换为上面式3中的电容Cl 2a。这源于施加来自第二感测电极212的第二触摸驱动电压Vdrv—b。
[0074]在这种情况下，触摸电容Ct根据对象是在第一感测电极201附近还是在第一感测电极202附近触摸触摸面板而改变。更具体地说，当对象在第一感测电极201附近触摸触摸面板时，触摸电容Ct被感测为比当相同的对象在第一感测电极202附近触摸触摸面板时感测到的触摸电容Ct相对小。原因在于通过第一感测电极202施加第二触摸驱动电压Vdrv—b，因此，当第一感测电极202与对象(S卩，用户的手指或手写笔)构成触摸电容Ct时，在第一感测电极202中充入的电荷量的变化由于第二触摸驱动电压Vdrv—b而停止。
[0075]在示例性实施例中，当触摸第一感测电极201时，触摸检测电压Vb与第一电压VB—rrf不具有显著差值。触摸分辨率越高，感测电极201、202、203、204、211、212和213中每个的尺寸越小，因此，当触摸第一感测电极201时，触摸检测电压Vb与第一电压VB—ref不具有显著差值。
[0076]根据示例性实施例，当触摸第一感测电极201时，触摸检测电压Vb与第一电压VB—rrf具有预定的差值。当检测器30确定预定的差值时，可以省略在时刻Tl的驱动和检测。换而言之，可以仅通过在时刻T2的驱动和检测来确定对象是在第一感测电极201附近还是在第一感测电极202附近触摸触摸面板。
[0077]接收触摸检测电路可以将触摸检测电压Vb与第一电压VB—ref进行比较以对差值超过特定阈值范围的情况的频次进行计数。
[0078]根据示例性实施例，当对象在第一感测电极201附近接触触摸面板(S卩，包括触摸第一感测电极201)时，触摸检测电压Vb与第一电压Vb—之间的差值没有超过特定阈值范围，因此，没有对频次进行计数。因此，计数的频次的总数是I。因此，触摸检测电路10确定出对象在第一感测电极201附近接触触摸面板(S卩，触摸第一感测电极201)。
[0079]根据示例性实施例，当对象在第一感测电极202附近触摸触摸面板时，触摸检测电压Vb与第一电压VB—re3f之间的差值超过特定阈值范围，因此，对频次进行计数。因此，计数的频次的总数是2。因此，触摸检测电路10确定出对象触摸了第一感测电极202或在第一感测电极202附近触摸。
[0080]因此，可以在时刻T2确定对象是触摸第一感测电极201还是第一感测电极202。
[0081]在时刻T3，发送触摸检测电路可以连接到布线LI，接收触摸检测电路可以连接到布线L2。第二组可以仅包括一个第二感测电极211，因此，因为第二感测电极211可以具有不与另一感测电极共用的其自身的布线L2，所以不需要确定对象是否触摸了两个感测电极中的一个。因此，可以在时刻T3通过将接收触摸检测电路的触摸检测电压Vb与第一电压Vb—
进行比较来直接识别对象是否触摸了第二感测电极211(或在第二感测电极211附近触摸)。这种驱动方法与在时刻Tl的驱动方法相似，因此，为了简洁，省略附加的细节和相关的式。
[0082]在时刻T4，发送触摸检测电路可以连接到布线LI，接收触摸检测电路可以连接到布线L3。第二组可以仅包括一个第二感测电极212。因此，因为第二感测电极212可以具有不与另一感测电极共用的其自身的布线L3，所以不需要确定对象已经触摸了的是一个感测电极还是另一感测电极。因此，可以在时刻T4通过将接收触摸检测电路的触摸检测电压Vb与第一电压VB—rrf进行比较来直接识别对象是否触摸了第二感测电极212。该驱动方法与时刻Tl的驱动方法相似，因此，为了简洁，省略附加的细节和相关的式。
[0083]在时刻T5，发送触摸检测电路可以连接到布线L5，接收触摸检测电路可以连接到布线L4。基于时刻T5，可以通过互电容C13a和C13b将从第二感测电极213产生的第二触摸驱动信号Vdrv—b施加到第一组的第一感测电极203和第一感测电极204。接收触摸检测电路可以将通过布线L4感测到的触摸检测电压Vb与第一电压VB—re3f进行比较以对差值超过特定阈值范围的情况的频次进行计数。即使对象已经触摸了触摸面板，也不能在当前时刻T5识别对象是在第一感测电极203附近还是在第一感测电极204附近触摸了触摸面板。
[0084]在时刻T6，发送触摸检测电路可以连接到布线L3，接收触摸检测电路可以连接到布线L4。基于时刻T6，从第二感测电极212产生的第二触摸驱动信号Vdrv—b可以通过互电容C12b施加到第一感测电极203。接收触摸检测电路可以将基于第一感测电极203检测到的触摸检测电压VB与第一电压VB—rrf进行比较以对当差值超过特定阈值范围时的频次进行计数。当计数的频次的总数是O时，触摸检测电路10可以确定的是对象没有从第一组的第一感测电极203和第一感测电极204触摸触摸面板。此外，当计数的频次的总数是I时，触摸检测电路10可以确定的是对象在第一感测电极204附近触摸了触摸面板。此外，当计数的频次的总数是2时，触摸检测电路10可以确定的是对象在第一感测电极203附近触摸了触摸面板。在时刻T5和时刻T6的驱动方法均与在时刻Tl和时刻T2的驱动方法相似。因此，为了简洁，省略附加的细节和相关的式。
[0085]在时刻T7，发送触摸检测电路可以连接到布线L4，接收触摸检测电路可以连接到布线L5。第二组可以仅包括一个第二感测电极213。因此，不需要确定对象是否已经触摸共用同一布线的两个电极中的一个。可以在时刻T7通过将接收触摸检测电路的触摸检测电压Vb与第一电压VB—re3f进行比较来直接识别对象是否触摸了第二感测电极213。驱动方法与在时刻Tl的驱动方法相似。因此，为了简洁，将省略附加的细节和相关式。
[0086]总之，参照图2和图4，即使焊盘250(即，五个焊盘)可以连接到布线L1、L2、L3、L4和L5，焊盘250也可以从七个感测电极201、202、203、204、211、212和213接收来自触摸对象(即，用户的手指或手写笔)的触摸信息。此外，触摸检测电路10可以以时分方式来施加触摸驱动电压Vdrv_a并且可以检测触摸检测电压Vb以确定对象是否在任意感测电极附近触摸了触摸面板(即，包括接触感测电极)。因此，根据示例性实施例，对于特定尺寸的触摸显示面板，能够在保持触摸面板的布线和焊盘的数量的同时提高触摸分辨率。
[0087]参照图4描述的示例性实施例需要确定对象触摸了七个感测电极201、202、203、204、211、212和213中的任意感测电极的七个时刻1'132、了334、了536和了7。参照图4描述的示例性实施例包括被构造成接收触摸检测电路和发送触摸检测电路的触摸检测电路1。然而，触摸检测电路10可以被构造成接收三个或更多个检测电路，可以在七个或更少个时刻推导驱动方法。与此相关，对于触摸确定来说，可以是利用目前不占用的布线的各种方法或利用触摸驱动电压￥(1〃_&的第一沿和第二沿两者的各种方法。
[0088]图2示出每个第二组仅包括一个第二感测电极的示例性实施例，但是示例性实施例被构造成包括作为第二组的多个第二感测电极。在这种情况下，需要以时分方式多次施加触摸驱动电压、匹配第二感测电极的数量并以时分方式多次检测触摸检测电压。例如，可以采用图5中示出的感测电极的设置。因此，根据第一示例性实施例的驱动方法可以被驱动。在时刻Tl和时刻T2的原理与上面讨论的原理相似。因此，为了简洁，将省略对关于图5的时刻Tl和时刻T2的描述。
[0089]图5是示出根据示例性实施例的触摸显示装置的一部分的图。
[0090]参照图5，根据示例性实施例的触摸显示装置包括第一感测电极511、512、531和532、第二感测电极501、502、521和522以及焊盘550。
[0091]第一感测电极511、512、531和532与第二感测电极501、502、521和522可以布置在单个层上。所有的布线La、Lb、Lc和Ld可以沿相同的方向(基本上竖直方向)延伸，因此，不需要单独的桥电极或桥电极层。
[0092]感测电极501、502、511、512、521、522、531和532可以包括至少一个第一组和第二组。
[0093]根据示例性实施例的触摸显示装置包括两个第一组(S卩，形成第一组的第一感测电极511和512以及形成另一个第一组的第一感测电极531和532)和两个第二组(S卩，形成一个第二组的第二感测电极501和502以及形成另一个第二组的第二感测电极521和522)。
[0094]第一组可以至少包括通过具有至少一个第二感测电极而隔开的两个第一感测电极，其中，所述至少一个第二感测电极设置于所述至少两个第一感测电极之间。根据示例性实施例，第一组包括由设置在第一感测电极511与512之间的第二感测电极502隔开的第一感测电极511和512。类似地，第一组可以包括由设置在第一感测电极531与532之间的第二感测电极522隔开的第一感测电极531和532。
[0095]第二组可以至少包括通过具有至少一个第一感测电极而隔开的两个第二感测电极，其中，所述至少一个第一感测电极设置于所述至少两个第二感测电极之间。根据示例性实施例，第二组包括由设置在第二感测电极501与502之间的第一感测电极511隔开的第二感测电极501和502。第二组可以包括由设置在第二感测电极521与522之间的第一感测电极531隔开的第二感测电极521和522。
[0096]包括第一感测电极511和512的第一组可以连接到布线Lb。包括第一感测电极531和532的第一组可以连接到布线Ld。包括第二感测电极501和502的第二组可以连接到布线La。包括第二感测电极521和522的第二组可以连接到布线Lc。布线La、Lb、Lc和Ld中的每个可以通过焊盘550连接到触摸检测电路10(见图3)。触摸检测电路10可以直接连接到布线La、Lb、Lc和Ld中的每条或者可以通过解复用器连接到布线La、Lb、Lc和Ld。
[0097]因此，与五个感测电极101、102、103、104和105需要五条布线的图1的相关技术相比，示例性实施例示出用于具有相同的尺寸限制的装置的利用四条布线(即，布线La、Lb、Lc和1^)的八个感测电极(8卩，感测电极501、502、511、512、521、522、531和532)。因此，在图5中示出的示例性实施例中，在具有较少数量的布线的同时感测电极的数量倍增。随着感测电极数量的增加，触摸分辨率(即，检测触摸输入的精度)增加。在这种情况下，需要用于确定对象是否触摸了共用布线La的两个第二感测电极501和502中的任意一个的驱动方法。将参照图6对此进行详细地描述。
[0098]第一感测电极511、512、531和532可以沿布线形成的方向与第二感测电极501、502、521和522交替地布置。换而言之，第一组和第二组可以沿布线形成的方向交替地布置。因此，第一感测电极511、512、531和532与第二感测电极501、502、521和522均可以与相邻的感测电极形成互电容。
[0099]第一感测电极511和第二感测电极501可以形成互电容Cabl。第一感测电极511和第二感测电极502可以形成互电容Cab2。第一感测电极512和第二感测电极502可以形成互电容Cab3。第一感测电极512和第二感测电极521可以形成互电容Cbc。第一感测电极531和第二感测电极521可以形成互电容Ccdl。第一感测电极531和第二感测电极522可以形成互电容Ccd2。第一感测电极532和第二感测电极522可以形成互电容Ccd3。
[0100]图6是示出根据示例性实施例的触摸显示装置的驱动方法的图。图6的示例性实施例包括利用图3的触摸检测电路10。图6中示出的示例性实施例采用另外一种自电容式触摸检测电路。
[0101]图6的驱动方法可以在每一组中包括多个感测电极且所述组中的感测电极具有与同一组中的另一个感测电极不同的电阻值和电容值中的至少一个。电阻值在同一组的感测电极之间不同的情况可以包括将连接到每个感测电极的布线的电阻值设计为不同的情况。如上所述，为了使电阻值或电容值不同，包括在组中的每个感测电极的形状和结构材料中的至少一个可以是不同的。
[0102]首先，将对确定对象是否触摸同一组中通过布线La连接的第二感测电极501和502的方法进行描述。
[0103]如上所述，在图6的驱动方法中触摸检测电路10可以通过自电容式进行操作。更具体来讲，触摸检测电路10可以用储备电压Vpre对节点B充电，可以将触摸驱动电压Vdrv—3施加到驱动电容器Cdrv，并且可以检测节点B的触摸检测电压Vb以确定对象是否触摸了触摸面板。
[0104]Vb = Vpre+Vdrv_a_delta X (Cdrv/(Cdrv+Cvcom+Cm+Ct))(式4)
[0105]上面式4中的互电容Cm与连接到节点B的互电容Cabl+Cab2+Cab3对应。如果对象未触摸触摸面板，那么触摸电容Ct是O O在这种情况下，触摸检测电压Vb与第一电压VB—rrf对应。如果对象触摸了触摸面板，那么触摸电容Ct是超过O的值。因此，检测器30可以将触摸检测电压Vb与第一电压VB—ref进行比较以确定对象是否在第二感测电极501和502附近触摸了触摸面板。
[0106]在这种请况下，例如，由第二感测电极501与接触对象形成的接触电容Ct可以比由第二感测电极502与接触对象形成的接触电容Ct大。当第二感测电极501和502由相同的结构材料制成时，第二感测电极501的尺寸可以形成为大于第二感测电极502的尺寸。
[0107]如上所述，当第二感测电极501与502之间的触摸电容Ct不同时，触摸检测电压Vb是不同的，检测器30可以基于触摸检测电压Vb的不同来确定对象是否在第二感测电极501和502附近触摸了触摸面板。
[0108]例如，如果第二感测电极501的结构材料的电阻值大于第二感测电极502的结构材料的电阻值，那么检测器30可以根据触摸检测电压Vb是否下降或电阻-电容(RC)延迟的差来确定触摸的对象是否为第二感测电极501和502中的一个。
[0109]基于相同的原理，驱动方法可以确定对象触摸被认为在连接到布线Lb的第一感测电极511和512中的一个。相同的原理和驱动方法也应用于布线Lc和Ld。
[0110]根据上面描述的示例性实施例，可以提供在保持触摸面板的布线的数量的同时，能够增加触摸分辨率的触摸显示装置及其驱动方法。
[0111]虽然这里已经描述了某些示例性实施例和实施方案，但是其他实施例和修改通过该描述将是明显的。因此，发明构思不限于这些实施例，而是所呈现的权利要求和各种明显修改以及等同布置的更宽范围。
【主权项】
1.一种触摸显示装置，所述触摸显示装置包括: 感测电极，布置在触摸面板的单个层上；以及 触摸检测电路，被构造成通过由所述感测电极检测的电压确定对象是否触摸了所述触摸面板， 其中，所述感测电极包括: 包括两个第一感测电极的第一组，所述两个第一感测电极通过具有在所述两个第一感测电极之间设置的第二感测电极而隔开，所述第一组通过第一布线连接到所述触摸检测电路；以及 包括一个第二感测电极的第二组，所述第二组通过第二布线连接到所述触摸检测电路。2.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其特征在于: 所述感测电极包括N个第二组， 所述触摸检测电路被构造成: 以时分方式将触摸驱动电压施加到与所述第一组相邻的所述N个第二组N次， 以时分方式从所述第一组检测触摸检测电压N次，以及 确定对象是否触摸了所述第一组的所述两个第一感测电极中的任意第一感测电极。3.根据权利要求2所述的触摸显示装置，其特征在于，所述触摸检测电路还被构造成: 在每个检测时刻将所述触摸检测电压与第一电压进行比较以对所述触摸检测电压与所述第一电压之间的差值超过特定阈值范围的频次进行计数，以及 基于计数的频次确定所述两个第一感测电极之间的哪一个第一感测电极被所述对象触摸， 其中，当所述对象没有触摸所述第一组的所述两个第一感测电极中的任意第一感测电极时，所述第一电压是所述触摸检测电压。4.根据权利要求2所述的触摸显示装置，其特征在于，所述触摸检测电路还被构造成: 以时分方式将所述触摸驱动电压施加到与所述第二组相邻的所述第一组一次或多次， 以时分方式从所述第二组检测所述触摸检测电压一次或多次，以及 确定所述对象是否触摸了所述第二组的所述第二感测电极。5.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其特征在于: 所述第二组包括至少两个第二感测电极，所述第二组的所述至少两个第二感测电极通过具有在所述两个第二感测电极之间设置的至少一个第一感测电极而隔开。6.根据权利要求5所述的触摸显示装置，其特征在于，所述触摸检测电路被构造成: 将触摸驱动电压施加到所述第一组， 从所述第一组检测触摸检测电压，以及 基于所述触摸检测电压的幅值确定所述两个第一感测电极之间的哪一个第一感测电极被所述对象触摸。7.根据权利要求6所述的触摸显示装置，其特征在于，电阻值和电容值中的至少一个在所述第一组的所述两个第一感测电极中的一个第一感测电极中是不同的。8.根据权利要求6所述的触摸显示装置，其特征在于，所述触摸检测电路还被构造成: 将所述触摸驱动电压施加到所述第二组， 从所述第二组检测所述触摸检测电压，以及 基于所述触摸检测电压的所述幅值确定所述至少两个第二感测电极之间的哪一个第二感测电极被所述对象触摸。9.根据权利要求8所述的触摸显示装置，其特征在于，电阻值和电容值中的至少一个在所述第二组的所述两个第二感测电极中的一个第二感测电极中是不同的。10.根据权利要求9所述的触摸显示装置，其特征在于: 所述第一组的所述两个第一感测电极中的一个第一感测电极中的形状和结构材料中的至少一个是不同的，以及 所述第二组的所述两个第二感测电极中的一个第二感测电极中的形状和结构材料中的至少一个是不同的。
【文档编号】G06F3/041GK106095152SQ201610160341
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年3月21日 公开号201610160341.4, CN 106095152 A, CN 106095152A, CN 201610160341, CN-A-106095152, CN106095152 A, CN106095152A, CN201610160341, CN201610160341.4
【发明人】金哲
【申请人】三星显示有限公司