[发明专利]一种触摸屏触摸点定位检测电路、触摸屏及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及触摸显示技术领域，尤其涉及一种触摸屏触摸点定位检测电路、触摸屏及显示装置。 

背景技术

触摸屏（Touch Panel，TP）作为一种输入媒介，和显示屏集成在一体作为内嵌式触摸屏（In-cell Touch Panel），内嵌式触摸屏在显示领域发挥着重要的作用。互电容式触摸屏，凭借其较高的灵敏度以及多点触控的优点，受到人们的青睐。 

具体地，内嵌式触摸屏为触摸屏中的触摸驱动电极线和触摸感应电极线集成在显示屏中的装臵，如触摸驱动电极线和触摸感应电极线集成在液晶显示屏（Liquid Crystal Display，LCD）或有机电致发光显示屏（Organic Light Emitting Device，OLED）中。触摸驱动电极线和触摸感应电极线可以是制作在显示屏的上基板和/或下基板，为了简化内嵌式触摸屏的结构，提高内嵌式触摸屏的薄化程度，还可以将显示屏中的栅线、公共电极线或其他的功能电极线同时用作触摸驱动电极，分时间驱动该电极实现图像显示和触摸功能。 

下面简单介绍互电容式触摸屏的基本工作原理。 

互电容式触摸屏的触摸驱动电极确定触摸点的X向坐标，触摸感应电极确定触摸点的Y向坐标。在触摸驱动电极侧施加触摸驱动电压，在触摸感应电极侧施加恒定电压。在检测触摸点时，对X向触摸驱动电极进行逐行扫描，在扫描每一行触摸驱动电极时，均读取每条触摸感应电极上的信号，通过一轮的扫描，就可以把每个行列的交点都扫描到，共扫描X*Y个信号。这种触控定位检测方式可以具体的确定多点的坐标，因此可以实现多点触摸。 

现有最典型的内嵌式触摸屏触摸点定位检测电路如图1所示，包括：感应子电路101、放大子电路102、输出子电路103，以及探测子电路104。感应子电路101包括固定电容C1、可调电容Cf，以及薄膜晶体管（TFT）M1；薄膜晶体管M1的栅极、源极分别相连到触摸驱动电极线（如图1中所示的栅线Gate(n-1)，触摸驱动电极线和栅线分时复用）和复位电压线（V_int线），薄膜晶体管M1的漏极与可调电容Cf的一端相连，可调电容Cf的另一端与参考电压相连。固定电容C1的一端与栅线Gate(n-1)相连，另一端与薄膜晶体管M1的漏极相连。放大子电路102包括用于放大信号的薄膜晶体管Mamp，薄膜晶体管Mamp的栅极与薄膜晶体管M1的漏极相连，源极与V_int线相连，漏极与输出子电路103中的薄膜晶体管M2的源极相连；薄膜晶体管M2的栅极与另一根触摸驱动电极线相连（如图1中所示的栅线Gate(n)），漏极通过信号输出线（Read Out Line）与探测子电路104相连。 

图1所示的内嵌式触摸屏触摸点定位检测电路工作原理如下：当Gate（n-1）为高电平时，TFT M1开启，固定电容C1和可调电容Cf充电，TFT M1的漏极（也即图1中所示的节点V_c）会被充电至V_int（也即V_c=V_int）。当Gate（n-1）变为低电平时，由于电容耦合效应，V_c的节点电压变为： 

V_c=V_int-C1*ΔV_p/(C1+Cf)   （1） 

上式（1）中，ΔV_p是Gate（n-1）线脉冲高电压与低电压的差值。当有触摸发生时，Cf发生变化（通常变大）因此节点V_c的电压发生变化，即放大TFT Mamp的栅极电压发生变化，对应的TFT Mamp的源极电流发生变化，即由TFT Mamp流向TFT M2的源极电流发生变化，当Gate（n）为高电平时，TFT M2开启，由M2的漏极经读出信号线（Read Out Line）流向探测子电路104的电流发生变化，这个变化的电流，经探测子电路104探测处理，就能确定对应的触摸（touch）点发生位臵。