專利名稱：一種觸摸屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及觸摸屏領(lǐng)域，特別是涉及一種觸摸屏。
背景技術(shù)：
觸摸面板(Touch Panel，TP)作為一種輸入媒介，和顯示屏集成在一體作為觸摸屏，觸摸屏在顯示領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。其中，電容式觸摸屏，因其具有較高的靈敏度，備受關(guān)注?；ル娙菔接|摸屏，憑借其較高的靈敏度以及多點觸控的優(yōu)點，受到人們的青睞。電容式觸摸屏包括:外掛式觸摸屏和內(nèi)嵌式觸摸屏。內(nèi)嵌式觸摸屏，即將TP集成到液晶顯示面板(Liquid Crystal Display,LCD)中的觸摸屏。內(nèi)嵌式觸摸屏由于其制作成本低、透光率較好、模組厚度較薄等原因成為目前人們研究的熱點。下面簡單介紹互電容式觸摸屏的基本工作原理?；ル娙菔接|摸屏的觸摸驅(qū)動電極確定觸摸點的X向坐標，觸摸感應(yīng)電極確定觸摸點的Y向坐標。在觸摸驅(qū)動電極側(cè)施加觸摸驅(qū)動電壓，在觸摸感應(yīng)電極側(cè)施加恒定電壓。在檢測觸摸點時，對X向觸摸驅(qū)動電極進行逐行掃描，在掃描每一行觸摸驅(qū)動電極時，均讀取每條觸摸感應(yīng)電極上的信號，通過一輪的掃描，就可以把每個行列的交點都掃描到。這種觸控定位檢測方式可以具體的確定多點的坐標，因此可以實現(xiàn)多點觸摸?，F(xiàn)有內(nèi)嵌式觸摸屏技術(shù)發(fā)展中，越來越多的趨向于復(fù)用LCD原有的線作為觸摸傳感器，通過分時驅(qū)動實現(xiàn)顯示和觸摸功能。既在顯示時間段，各個信號按照原有LCD驅(qū)動方式進行充放電，在觸摸階段，所有像素TFT關(guān)閉，液晶兩端電壓保持不變，復(fù)用的線進行觸摸相關(guān)操作?，F(xiàn)有的一種觸·摸屏采用公共電極(Vcom)作為觸摸驅(qū)動電極，在像素保持液晶狀態(tài)的同時，Vcom作為觸摸掃描線進行高頻脈沖掃描，這樣像素電壓由于耦合，會跟隨Vcom電壓變化，由于像素電容的存在，像素和Vcom的變化幅度不一致。反映到有效(RMS)電壓上，即像素電壓的有效值與Vcom有效值的差比Vcom非掃描狀態(tài)時的這個有效值差要小。如圖1和2所示，現(xiàn)有的觸摸屏的驅(qū)動方法的時序圖，現(xiàn)有的方案是在顯示所有數(shù)據(jù)之后再進行觸摸操作，觸摸操作時會導(dǎo)致電壓的擾動，由于像素電容的存在，像素電極和Vcom的變化幅度不一致，從而影響到畫面質(zhì)量。每個數(shù)據(jù)幀可分為顯示時段和觸摸時段，在顯示時段，像素電極進行充電，公共電極保持在直流/交流電壓，像素電極和公共電極之間電壓由于存儲電容存在，保持電壓差恒定。在觸摸時段，公共電極作為觸摸驅(qū)動電極，進行不同于顯示時段頻率和電壓的高頻掃描，另由于存儲電容的存在，導(dǎo)致觸摸時段的像素電極和公共電極之間電壓差無法與之前電壓差保持一致，將會導(dǎo)致畫面出現(xiàn)閃爍。另外，由于觸摸掃描集中在一起，比較容易受到外界噪音的干擾。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有的觸摸屏在觸摸的過程中對液晶兩端有效電壓差造成變化，影響到畫面品質(zhì)的問題，提出了一種觸摸屏。本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種觸摸屏，其將觸控電極內(nèi)嵌在顯示面板內(nèi)，所述觸控電極包括交叉絕緣設(shè)置的觸控信號輸入電極和觸控信號輸出電極，所述顯示面板包括數(shù)據(jù)線、柵線和第一公共電極，所述柵線和數(shù)據(jù)線限定出多個像素單元，各像素單元內(nèi)設(shè)置有像素電極，所述第一公共電極至少沿著數(shù)據(jù)線方向劃分為多個區(qū)域，第一公共電極的每個區(qū)域?qū)?yīng)至少一行像素單元；所述第一公共電極的各個區(qū)域彼此絕緣并均用作所述觸控信號輸入電極。優(yōu)選地，所述觸控信號輸出電極由數(shù)據(jù)線或者與數(shù)據(jù)線相平行的第二公共電極構(gòu)造。優(yōu)選地，所述觸摸屏還包括公共電極引線，用于將第一公共電極的各個區(qū)域分別引至公共電壓提供電路。優(yōu)選地，所述觸摸屏還包括:觸控信號輸入模塊，用于逐行給所述觸控信號輸入電極施加觸控檢測驅(qū)動信號；觸控信號檢測模塊，用于感測觸控信號輸出電極的電壓或者電流；觸控判斷模塊，用于根據(jù)所述觸控信號輸入電極與所述觸控信號輸出電極形成的互電容的變化確定觸摸位 置。優(yōu)選地，所述觸摸屏還包括用于驅(qū)動?xùn)啪€的柵驅(qū)動器；以及同步電路，用于在柵驅(qū)動器掃描完第一公共電極的一個區(qū)域時，使觸摸信號輸入模塊在沖擊反應(yīng)時段內(nèi)對第一公共電極的該區(qū)域施加觸控檢測驅(qū)動信號。優(yōu)選地，所述沖擊反應(yīng)時段為O 2毫秒。本實用新型的技術(shù)方案的有益效果是:本實用新型的觸摸屏將公共電極沿著數(shù)據(jù)線方向劃分為多個區(qū)域，來作為觸控信號輸入電極。本實用新型在對公共電極施加顯示驅(qū)動信號進行顯示之后的沖擊反應(yīng)時段內(nèi)施加觸摸檢測驅(qū)動信號，利用公共電極作為驅(qū)動電極產(chǎn)生的電壓擾動來抵消像素電壓的降低，使得公共電極掃描帶來的擾動影響被降低，從而降低液晶兩端有效電壓差異，提高了顯示畫面的質(zhì)量。

圖1為現(xiàn)有的一種觸摸屏采用驅(qū)動方法的時序圖；圖2為現(xiàn)有的觸摸屏采用的驅(qū)動方法的像素電壓和公共電壓的關(guān)系圖；圖3為本實用新型一種實施例的觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型第二種實施例的觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型一種實施例的觸摸屏的驅(qū)動方法的流程圖；圖6為圖5的驅(qū)動方法的時序圖；圖7為利用本實用新型的驅(qū)動方法形成的一種實施例的仿真結(jié)果圖。
具體實施方式
為使本實用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。[0028]如圖3所示，為本實用新型一種實施例的觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖，該觸摸屏將觸控電極內(nèi)嵌在顯示面板100內(nèi)，所述觸控電極包括交叉絕緣設(shè)置的觸控信號輸入電極和觸控信號輸出電極，所述顯示面板100包括數(shù)據(jù)線102、柵線103和第一公共電極101，所述柵線103和數(shù)據(jù)線102限定出多個像素單元，各像素單元內(nèi)設(shè)置有像素電極，所述第一公共電極101至少沿著數(shù)據(jù)線方向劃分為多個區(qū)域，第一公共電極的每個區(qū)域?qū)?yīng)至少一行像素單元；所述第一公共電極的各個區(qū)域彼此絕緣并均用作所述觸控信號輸入電極。本實用新型的觸摸屏將公共電極沿著數(shù)據(jù)線方向劃分為多個區(qū)域，來作為觸控信號輸入電極。本實用新型在對公共電極施加顯示驅(qū)動信號進行顯示之后施加觸摸檢測驅(qū)動信號，利用公共電極作為驅(qū)動電極產(chǎn)生的電壓擾動來抵消像素電壓的降低，使得公共電極掃描帶來的擾動影響被降低，從而降低液晶兩端有效電壓差異，提高了顯示畫面的質(zhì)量。本實用新型的觸摸屏復(fù)用顯示面板的第一公共電極作為觸控信號輸入電極，并將第一公共電極沿數(shù)據(jù)線方向劃分為多區(qū)域，第一公共電極的每個區(qū)域?qū)?yīng)一行或者多行像素電極，實現(xiàn)了公共電極的分區(qū)域設(shè)置。例如第一公共電極的各區(qū)域?qū)?yīng)60行像素電極，需要對該公共電極劃分為對應(yīng)60行像素電極的多個區(qū)域。本實用新型的觸控信號輸出電極可以由數(shù)據(jù)線或者與數(shù)據(jù)線相平行的第二公共電極線構(gòu)造。當利用數(shù)據(jù)線構(gòu)成觸控信號輸出電極時，可以選擇多條數(shù)據(jù)線進行組合，從而提高了觸摸靈敏度。本實用新型的觸摸屏還包括公共電極引線，用于將第一公共電極的各個區(qū)域分別弓I至公共電壓提供電路。
如圖4所示，為本實用新型觸摸屏的第二種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該觸摸屏還設(shè)有觸控信號輸入模塊200，用于逐行給所述觸控信號輸入電極施加觸控檢測驅(qū)動信號；觸控信號檢測模塊300，用于感測觸控信號輸出電極的電壓或者電流；以及觸控判斷模塊400，用于根據(jù)所述觸控信號輸入電極與所述觸控信號輸出電極形成的互電容的變化確定觸摸位置。觸控判斷模塊確定觸摸位置的實現(xiàn)原理是:首先測量出觸控信號輸入電極和觸控信號輸出電極之間的電壓或者電流的大小，并根據(jù)預(yù)先記錄值與坐標值的對應(yīng)關(guān)系來確定觸摸點在所述電極線上的位置，就可以得到出現(xiàn)在某一電極線上的觸摸點的確切位置。本實用新型的觸摸屏還包括用于驅(qū)動?xùn)啪€的柵驅(qū)動器；以及同步電路，用于在柵驅(qū)動器掃描完第一公共電極的一個區(qū)域時，使觸摸信號輸入模塊在沖擊反應(yīng)時段內(nèi)對第一公共電極的該區(qū)域施加觸控檢測驅(qū)動信號。所述沖擊反應(yīng)時段可以是極短的時間，例如O 2毫秒，更優(yōu)地小于I毫秒。由于人眼具有延遲效應(yīng)，可以分辨I毫秒以上的顏色變化，當時間足夠短的情況下，可以瞬時降低液晶兩端有效電壓差異，從而提高畫面質(zhì)量。如圖5所示，為本實用新型一種實施例的觸摸屏驅(qū)動方法的流程圖，包括:步驟SlOl:逐行對第一公共電極的各區(qū)域所對應(yīng)的像素中的像素電極施加像素信號;步驟S102:當?shù)谝还搽姌O的每個區(qū)域所對應(yīng)的最后一行像素中的像素電極施加完畢像素信號后，在沖擊反應(yīng)時段內(nèi)給所述第一公共電極的該區(qū)域施加觸摸檢測驅(qū)動信號，并感測觸控信號輸出電極的電壓或者電流。本實用新型的觸摸屏的驅(qū)動方法對公共電極施加顯示驅(qū)動信號進行顯示之后的沖擊反應(yīng)時段內(nèi)施加觸摸檢測驅(qū)動信號，通過交錯分時驅(qū)動的方法改變驅(qū)動順序，利用公共電極作為驅(qū)動電極產(chǎn)生的電壓擾動來抵消像素電壓的降低，使得公共電極掃描帶來的擾動影響被降低，從而降低液晶兩端有效電壓差異，提高了顯示畫面的質(zhì)量。本實用新型的觸摸屏的驅(qū)動方法是在第一公共電極的每個區(qū)域所對應(yīng)的最后一行像素中的像素電極施加完畢像素信號后的沖擊反應(yīng)時段內(nèi)完成觸摸檢測驅(qū)動信號的施力口。該沖擊反應(yīng)時段可以是O 2暈秒,更優(yōu)地為O I暈秒。本實用新型的觸摸屏的驅(qū)動方法還包括下述步驟:根據(jù)觸控信號輸入電極和觸控信號輸出電極形成的互電容的變化，確定觸摸位置。如圖6所示，為本實用新型觸摸屏的驅(qū)動方法的時序圖。該實施例以960行像素為例，每60行像素電極對應(yīng)一個Vcom電極，Vcom作為復(fù)用電極形成觸控電極(touchsensor)的一個電極，另一個電極可以是由數(shù)據(jù)線或Vcom線構(gòu)成，也可以是其它的線構(gòu)成，例如是和數(shù)據(jù)線相平行的第二公共電極線。如圖6，第一行Vcom對應(yīng)的60行像素充電結(jié)束后，第一行Vcom立刻切換到觸摸模式進行觸摸驅(qū)動，這樣觸摸掃描造成的有效電壓變化與AVp相互抵消后，第一行液晶兩端的有效電壓變化減小(相對于AVp帶來的有效變化)，畫面品質(zhì)閃爍現(xiàn)象得到改善。由于存儲電容的影響，在一行像素的掃描結(jié)束時，各個像素的薄膜晶體管的柵極電壓下降，像素電極的電壓也會隨之下降一定的值，該下降的值即為AVp，又稱為沖擊電壓，其會造成一定的顯示影響，具體表現(xiàn)為在一定的時段內(nèi)，人眼可能感覺到亮度或者顏色的變化，該時段在本申請中也稱為沖擊反應(yīng)時段，當電壓下降很快時，該時段略大于人眼的延遲效應(yīng)的反應(yīng)時間。其他行的Vcom如法炮制進行掃描,這樣由Vcom電極掃描帶來的Vcom擾動影響被降低。本實用新型的驅(qū)動方法提高畫面質(zhì)量的原因如下，首先需要了解以下相關(guān)原理:1.像素在保持液晶狀態(tài)時，Vcom作為觸摸掃描線進行高頻脈沖掃描，這樣像素電壓由于耦合，會跟隨Vcom電壓變化，由于像素電容的存在，像素電壓和Vcom的變化幅度不一致。反映到有效電壓上，即 像素電壓的有效值與Vcom有效值的差比Vcom非掃描狀態(tài)時的這個有效差要小。2.液晶偏轉(zhuǎn)是由液晶兩端的有效電壓決定的。3.人眼具有延遲效應(yīng)，假設(shè)可以分辨Ims以上的顏色變化(實際可能在I 2ms時間內(nèi))。根據(jù)上述3個特征，不考慮關(guān)閉(1ff )，進行相關(guān)模擬(Vcom掃描頻率150k)。與AVp相關(guān)的Ims時間內(nèi)引起的有效電壓差(2.3143V)比保持狀態(tài)時的有效電壓差(2.2846V)大30mV左右；而與Vcom掃描相關(guān)的Ims時間內(nèi)引起的有效電壓差(2.2384V)比保持狀態(tài)的有效電壓差(2.2846)小50mV左右；由此可以看到，Vcom擾動產(chǎn)生的閃爍相對值會比AVp產(chǎn)生閃爍的相對值大。如圖7所示，是利用本實用新型的驅(qū)動方法形成的仿真結(jié)果圖，時序狀態(tài)下的像素有效電壓與Vcom有效電壓差的分布情況。由于Δ Vp相關(guān)的有效電壓差變大,而Vcom擾動相關(guān)的有效電壓差變小，所以當AVp與Vcom擾動相繼發(fā)生時，整體有效電壓差被抵消，AVp與有效電壓擾動相關(guān)的有效電壓差(2.2678V)比正常保持狀態(tài)時的有效電壓差(2.2846V)小20mV左右，從仿真結(jié)果看，這種驅(qū)動方法不僅消除了 Vcom掃描是產(chǎn)生的Vcom擾動干擾，又降低了 AVp產(chǎn)生的閃爍程度。換言之，本實用新型將內(nèi)嵌式觸摸屏中產(chǎn)生閃爍的觸控感應(yīng)時段提前到掃描結(jié)束時各像素電極電壓下降的時段中，由于人眼的延遲效應(yīng)，從而避免其在像素穩(wěn)定顯示時出現(xiàn)，從而減少了閃爍產(chǎn)生的影響。上述技術(shù)方案具有如下有益效果:本實用新型的觸摸屏將公共電極沿著數(shù)據(jù)線方向劃分為多個區(qū)域，來作為觸控信號輸入電極。本實用新型在對公共電極施加顯示驅(qū)動信號進行顯示之后立即施加觸摸檢測驅(qū)動信號，利用公共電極作為驅(qū)動電極產(chǎn)生的電壓擾動來抵消像素電壓的降低，使得公共電極掃描帶來的擾動影響被降低，從而降低液晶兩端有效電壓差異，提高了顯示畫面的質(zhì)量。以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保 護范圍。
權(quán)利要求1.一種觸摸屏，其將觸控電極內(nèi)嵌在顯示面板內(nèi)，所述觸控電極包括交叉絕緣設(shè)置的觸控信號輸入電極和觸控信號輸出電極，所述顯示面板包括數(shù)據(jù)線、柵線和第一公共電極，所述柵線和數(shù)據(jù)線限定出多個像素單元，各像素單元內(nèi)設(shè)置有像素電極，其特征在于， 所述第一公共電極至少沿著數(shù)據(jù)線方向劃分為多個區(qū)域，第一公共電極的每個區(qū)域?qū)?yīng)至少一行像素單元；所述第一公共電極的各個區(qū)域彼此絕緣并均用作所述觸控信號輸入電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏顯示裝置，其特征在于，所述觸控信號輸出電極由數(shù)據(jù)線或者與數(shù)據(jù)線相平行的第二公共電極構(gòu)造。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的觸摸屏，其特征在于，所述觸摸屏還包括公共電極引線，用于將第一公共電極的各個區(qū)域分別引至公共電壓提供電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的觸摸屏，其特征在于，所述觸摸屏還包括: 觸控信號輸入模塊，用于逐行給所述觸控信號輸入電極施加觸控檢測驅(qū)動信號； 觸控信號檢測模塊，用于感測觸控信號輸出電極的電壓或者電流； 觸控判斷模塊，用于根據(jù)所述觸控信號輸入電極與所述觸控信號輸出電極形成的互電容的變化確定觸摸位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸摸屏，其特征在于，所述觸摸屏還包括用于驅(qū)動?xùn)啪€的柵驅(qū)動器；以及同步電路，用于在柵驅(qū)動器掃描完第一公共電極的一個區(qū)域時，使觸摸信號輸入模塊在沖擊反應(yīng)時段內(nèi)對第一公共電極的該區(qū)域施加觸控檢測驅(qū)動信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸摸屏，其特征在于，所述沖擊反應(yīng)時段為O 2毫秒。
專利摘要本實用新型公開了一種觸摸屏，所述觸摸屏將觸控電極內(nèi)嵌在顯示面板內(nèi)，所述觸控電極包括交叉絕緣設(shè)置的觸控信號輸入電極和觸控信號輸出電極，所述第一公共電極至少沿著數(shù)據(jù)線方向劃分為多個區(qū)域，第一公共電極的每個區(qū)域?qū)?yīng)至少一行像素單元；所述第一公共電極的各個區(qū)域彼此絕緣并均用作所述觸控信號輸入電極。本實用新型的觸摸屏將公共電極沿著數(shù)據(jù)線方向劃分為多個區(qū)域，來作為觸控信號輸入電極。本實用新型利用公共電極作為驅(qū)動電極產(chǎn)生的電壓擾動來抵消像素電壓的降低，使得公共電極掃描帶來的擾動影響被降低，提高了顯示畫面的質(zhì)量。
文檔編號G06F3/041GK203133794SQ201320154680
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者趙家陽 申請人:京東方科技集團股份有限公司