[发明专利]内嵌电容式触摸屏液晶显示模组及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及触摸感应和液晶显示领域，特别是涉及一种内嵌电容式触摸屏液晶显示模组及其驱动方法。

背景技术

触摸屏是现在被广泛应用的一种触摸传感输入装置。按触摸感应原理，现有触摸屏包括电阻式触摸屏、电容式触摸屏、表面红外触摸屏等等。其中，电阻式触摸屏由于其成本低、易实现、控制简单等优点流行多年。近年来，电容式触摸屏以其透光率高、耐磨损、耐环境温度变化、耐环境湿度变化、寿命长、可实现如多点触摸的高级复杂功能而受到大众的欢迎。

将触摸屏作为一种用户操作的界面，集成于液晶屏等显示设备的技术由来已久。传统的集成方式是将触摸屏外贴于显示屏之上，这种方式是将触摸屏与显示屏分开制造，然后再将两者组装在一起。如图1所示，触摸屏10包括保护层11、保护层13以及位于保护层11和保护层13之间的触摸层12，保护层11和保护层13可以是玻璃也可以是特殊材质的膜，其中，保护层11位于触摸屏10的外侧，保护层13贴近显示屏20。显示屏20包括上玻璃基板21和下玻璃基板22，在上玻璃基板21和下玻璃基板22之间依次形成有黑矩阵（black matrix）层23、彩膜（color filter）层24、公共电极层25、液晶层26和薄膜晶体管（Thin Film Transistor，简称TFT）层27。上述触摸屏10为外挂式的触摸屏，由于其结构复杂，厚度较大，使得显示屏20的光学性能下降。

为了减少整个模组的厚度，提高其光学性能，将触摸屏直接集成于显示屏的方式（即同时制作完成触摸屏和显示屏）越来越受到关注，其将触摸屏结构制作于液晶屏的上玻璃基板上，根据集成的具体方式，触摸屏分为盒上式触摸屏（on cell TP）和内嵌式触摸屏（in cell TP）。

其中，盒上式触摸屏是将触摸屏集成在显示屏的上玻璃基板的外表面，也就是将显示屏的上玻璃基板作为触摸屏的下保护层。如图2所示，触摸屏30包括保护层31和位于保护层31下方的触摸层32，保护层31位于触摸屏的外侧。显示屏40包括上玻璃基板41和下玻璃基板42，在上玻璃基板41和下玻璃基板42之间依次形成有黑矩阵（black matrix）层43、彩膜（color filter）层44、公共电极层45、液晶层46和薄膜晶体管（Thin Film Transistor，简称TFT）层47。

而内嵌式触摸屏则将触摸屏结构完全集成于液晶盒内，如图3所示，内嵌式触摸屏液晶显示模组包括：上玻璃基板51；下玻璃基板52；以及依次形成于上玻璃基板51与下玻璃基板52之间的触摸层53、黑矩阵层54、彩膜层55、公共电极层56、液晶层57和薄膜晶体管层58。

其中，盒上式触摸屏及内嵌式触摸屏中的触摸层包括多个平行排列并沿X方向延伸的驱动线及多个平行排列并沿Y方向延伸的感应线，驱动线与感应线交叉设置。触摸屏的检测原理是：在驱动线上施加驱动信号，在感应线上检测信号变化。驱动线用于确定触摸点的X向坐标，感应线用于确定触摸点的Y向坐标，在检测时对X方向的驱动线进行逐行扫描，在扫描每一行驱动线时，均读取每条感应线上的信号，通过一轮的扫描就可以遍历驱动线与感应线的每个交点，从而确定哪一点有触摸动作。驱动线与感应线的交点的等效电路图如图4所示，每一个交点处相当于耦合了一个互电容61，互电容61相当于驱动线与感应线正对位置处形成的正对电容与驱动线边缘与感应线边缘位置处形成的边缘电容之和。电阻62是驱动线的等效电阻，电阻63是感应线的等效电阻，电容64相当于驱动线对地的寄生电容，电容65相当于感应线对地的寄生电容，激励源66用于产生所述驱动信号，触控检测电路67是一个放大器，将感应线上的电信号转化成为电压信号输出。当手指触摸时，可以理解为手指在触摸点的驱动线与感应线之间搭了一个桥，相当于在互电容61上并联了电容，从而使互电容61等效增大，导致感应线上的电信号发生变化，因而使输出电压变化。

虽然盒上式触摸屏具有噪声干扰小的优点，但是与内嵌式触摸屏相比，盒上式触摸屏的制作工艺相对复杂、良率较低，因此，内嵌式触摸屏得到了广泛的应用。但是，现有内嵌电容式触摸屏液晶显示装置的触摸层与公共电极层之间的距离非常近，且触摸屏在感应用户触控信号的同时，液晶屏也在逐帧成像显示，因而触摸屏容易受到液晶屏产生的电噪声的影响，导致触摸屏的信噪比很低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有内嵌式触摸屏信噪比低的问题。