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1、10申请公布号CN102375644A43申请公布日20120314CN102375644ACN102375644A21申请号201010266081122申请日20100819G06F3/04520060171申请人上海天马微电子有限公司地址201201上海市浦东新区汇庆路889号72发明人陈悦王丽花邱承彬74专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人骆苏华54发明名称显示装置及触摸感应装置57摘要一种显示装置及触摸感应装置。所述触摸感应装置包括驱动线、触控件、感应线和检测电路,所述驱动线的一端与所述触控件的一端连接,所述检测电路通过所述感应线与所述触控件的另一端相连,并且所述。
2、触控件为导体。所述显示装置包括所述触摸感应装置,所述显示装置、触摸感应装置能检测单点触摸和两点触摸,且结构简单、易于实现。相对于支持两点触摸的触摸屏而言,所述显示装置成本低、工艺简单。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页附图4页CN102375651A1/1页21一种触摸感应装置,其特征在于,包括驱动线、触控件、感应线和检测电路,所述驱动线的一端与所述触控件的一端连接,所述检测电路通过所述感应线与所述触控件的另一端相连,并且所述触控件为导体。2如权利要求1所述的触摸感应装置,其特征在于,所述触摸感应装置的触控比随发生触摸时两触摸物之间的触控件的。
3、电阻增大而增大,所述触摸感应装置的触控比随发生触摸时两触摸物之间的触控件的电阻减小而减小。3如权利要求2所述的触摸感应装置,其特征在于,所述触控比为触摸物触摸所述触控件时的感应电流触摸物未触摸所述触控件时的感应电流/触摸物未触摸所述触控件时的感应电流。4如权利要求2所述的触摸感应装置,其特征在于,所述触摸物为手指。5如权利要求3所述的触摸感应装置,其特征在于,所述感应电流通过所述检测电路检测或计算得出。6如权利要求2所述的触摸感应装置,其特征在于,所述两触摸物并拢时包围的触控件的电阻大于10千欧。7如权利要求1所述的触摸感应装置,其特征在于,所述两触摸物并拢时包围的触控件的电阻大于40千欧。8。
4、如权利要求1所述的触摸感应装置,其特征在于,所述触摸感应装置还包括驱动源,并且所述驱动源为所述驱动线提供正弦信号。9如权利要求1所述的触摸感应装置,其特征在于,所述检测电路为电流放大电路,将所述感应线输出的感应信号转化为检测信号;所述感应信号为电流信号,所述检测信号为电压信号。10如权利要求1所述的触摸感应装置,其特征在于,所述触摸感应装置还包括单点驱动电路,并连接所述触控件,所述单点驱动电路用于在所述触控件受单点触摸时输出单点检测信号。11如权利要求1所述的触摸感应装置,其特征在于,所述触控件为触控滑条。12一种包括权利要求111任一项所述的触摸感应装置的显示装置。权利要求书CN102375。
5、644ACN102375651A1/6页3显示装置及触摸感应装置技术领域0001本发明涉及触摸感应技术,特别是涉及一种触摸感应装置、以及具有所述触摸感应装置的显示装置。背景技术0002随着科技的发展,触摸感应技术日益受到更多关注和应用,被越来越多的应用在家电、手持设备、工业控制、汽车电子、军用产品等应用领域。触摸技术可以分为电阻性触摸技术和电容性触摸技术。电容性触摸技术侦测的信号来自于因触碰而引起的微量变化。按工作原理的不同,又可大略分为表面电容式触摸技术SCT,SURFACECAPACITIVETOUCH与投射电容式触摸技术PCT,PROJECTEDCAPACITIVETOUCH。在多种技术。
6、中,电容式触摸感应技术已经成为触摸感应技术的主流。0003目前,触控键、触控滑条、触控滑圈已经开始取代传统的机械按键和薄膜按键,相对于传统的机械按键而言触控键、触控滑条和触控滑圈具有更大的灵敏度、稳定性和可靠性。同时由于触控键和触控滑条使得控制面板具有更长的寿命,它也被越来越多的用户所接受。0004图1为现有技术中触控滑条的示意图,其中101104为位于触控滑条上的触键;图2为现有技术中触控滑圈的示意图,其中201203为位于触控滑圈上的触键。实际应用中,触控滑条/触控滑圈是通过自电容的原理来检测手指的动作。参考图3,图3为现有技术触摸感应装置的电路示意图,其中301为驱动电路、302为触键即。
7、相当于上述101104或201203中的任意一个触键,而当手指靠近触键302时其可以等效成为通过耦合电容CF接地的结构303。当手指靠近后,相当于增加了303中耦合电容CF的大小,因此通过驱动电路301检测耦合电容CF的改变,就可以判断手指究竟触摸到了哪一个触键。然而上述过程对于单个手指运动的检测单点检测是没有问题的,但是对于多个手指多点检测来说就会有问题。以触控滑条为例,现有技术对触摸信号进行检测时,是通过驱动电路301进行的,当手指触摸到触控滑条时,若其仅仅触摸到了滑条上的某一触键,则对应的触键引线上输出的信号变化最大即耦合电容变化最大。但是,实际应用中手指可能不仅仅触摸到某一触键,以图1。
8、为例,手指在触摸滑条的过程中有可能同时触摸到了触键101、102、103,这时手指和每个触键接触的面积是不同的,而触摸到的按键面积越大,耦合至其上的电容CF的改变就越大,输出信号的改变也就越大。因此,对应于每条引线输出的信号也不相同,这时可以通过分析引线上信号变化最大的来确定手指触摸位置离哪个触键更近,判断手指具体的触摸位置,因而提高了触摸位置的分辨率。然而当两个手指同时按下时,仍然参考图1,假设手指1触摸到了101102,手指2触摸到了103104,这时触键102的引线信号可能变化很大,同时触键103的引线信号变化也很大,这样就无法判断手指究竟离哪个触键更近。若手指1触摸到了101102,手。
9、指2触摸到了102103,此时触键102的引线信号变化很大,但是可能会判断为仅有手指1触摸到了触键102。而对于多点手势,例如两个手指相互靠近或远离的手势就更无法判断了。如果一定要判断多个手指的说明书CN102375644ACN102375651A2/6页4运动如两点手势变化,则必须增加触键的数量,这样做会导致引出线增多,使用起来很不方便,同时也会降低检测手指触摸位置的速度。0005专利公开号为US20080062148公开了一种单点驱动电路,其仍然没有解决上述技术问题,即不适用于多点检测,特别是两点手势变化的检测。发明内容0006本发明解决的问题是提供一种触摸感应装置、显示装置,以适用于两点。
10、触摸的检测。0007为解决上述问题,本发明提供一种触摸感应装置,包括驱动线、触控件、感应线和检测电路,所述驱动线的一端与所述触控件的一端连接,所述检测电路通过所述感应线与所述触控件的另一端相连,并且所述触控件为导体。0008可选的,所述触摸感应装置的触控比随发生触摸时两触摸物之间的触控件的电阻增大而增大,所述触摸感应装置的触控比随发生触摸时两触摸物之间的触控件的电阻减小而减小。0009可选的,所述触控比为触摸物触摸所述触控件时的感应电流触摸物未触摸所述触控件时的感应电流/触摸物未触摸所述触控件时的感应电流。0010可选的,所述触摸物为手指。0011可选的,所述感应电流通过所述检测电路检测或计算。
11、得出。0012可选的,所述两触摸物并拢时包围的触控件的电阻大于10千欧。0013可选的,所述两触摸物并拢时包围的触控件的电阻大于40千欧。0014可选的,所述触摸感应装置还包括驱动源,并且所述驱动源为所述驱动线提供正弦信号。0015可选的,所述检测电路为电流放大电路,将所述感应线输出的感应信号转化为检测信号;所述感应信号为电流信号,所述检测信号为电压信号。0016可选的,所述触摸感应装置还包括单点驱动电路,并连接所述触控件,所述单点驱动电路用于在所述触控件受单点触摸时输出单点检测信号。0017可选的,所述触控件为触控滑条。0018为解决上述问题,本发明还提供一种包括上述触摸感应装置的显示装置。。
12、0019与现有技术相比,上述技术方案具有以下优点0020触摸感应装置的触控比随触摸时两触摸物之间的触控电阻的变化而单调变化,使得其能检测两点触摸,且结构简单、易于实现。0021触摸感应装置基于互电阻原理而实现,无需更改触控件的结构例如添加新的触键,并且只需两条引出线即驱动线和感应线,因而结构简单且易于实现。0022只需要增加单点驱动电路,即可适用于单点和两点检测。0023具有上述触摸感应装置的显示装置,相对于支持两点手势的触摸显示装置而言,成本低,工艺简单。附图说明0024图1是一种触控滑条的示意图;说明书CN102375644ACN102375651A3/6页50025图2是一种触控滑圈的示。
13、意图;0026图3是现有技术触摸感应装置的电路示意图;0027图4是互电容检测原理的示意图;0028图5是本发明具体实施例的触摸感应装置的电路示意图;0029图6是本发明具体实施例的互电阻与触控比的关系示意图;0030图7是本发明具体实施例的触摸感应装置的结构示意图;0031图8是本发明具体实施例的显示装置的示意图。具体实施方式0032在现有技术中,触控滑条是通过自电容原理对单点的触摸进行检测,其无法对两点手势的触摸进行检测。而发明人研究发现,在对现有技术的的互电容原理的基础上进行适当的改动,就可以在只有两条引出线的情况下,实现两指的触控。0033为了能够更好地理解本发明,先简单介绍一下触摸技。
14、术中的互电容原理。0034现以互电容原理中任意一条驱动线与感应线的交点处的等效电路图进行说明,如图4所示驱动线1和感应线2为互电容原理中的两个工作电极,二者之间耦合了一个互电容12,驱动线1和感应线2都有对地的寄生电容13,检测电路6是一个电流放大器,将感应线上的电流I转化成为电压信号V输出。当手指触摸时互电容12发生变化,这样就导致感应线2的输出电流I变化,从而使输出电压V变化。进而检测驱动线与感应线的交点处是否产生触控信号。0035发明人根据触控滑条的结构并结合上述的互电容原理发现若将上述原理中的互电容的改为互电阻,就可以在不增加引线的情况下实现对两点触摸的检测。而对于单点触摸的检测,仅需。
15、要改变驱动方式就可以实现。0036下面参照图5对于本发明的触摸感应装置进行说明。为了能够清楚的说明本发明,本实施例中以手指为触摸物进行说明。如图5所示,图5为本发明具体实施例的触摸感应装置的电路示意图,其中3为驱动源,1为驱动线、2为感应线,6为检测电路、电阻R1是驱动线1的等效电阻,电阻R6为互电阻,电阻R2是感应线2的等效电阻;驱动线1和感应线2分别有对地的寄生电容C2和C3;检测电路6是一个电流放大器,用以测出感应线2输出的感应电流ISENSE,优选地感应电流ISENSE通过电压信号VOUT计算得出。当手指触摸时,手指将等效成为一个电阻电容网络5,所述电阻电容网络5包括电阻R3,R4,R。
16、5,电容C4,C5,C6,其中电容C6是人体对地的电容,电容C4和C5是手指存在产生的耦合电容。0037为了能够更清楚的说明本发明的触摸感应装置,先进行如下定义触摸物触摸触控件时的感应电流触摸物未触摸触控件时的感应电流/触摸物未触摸触控件时的感应电流为触控比本实施例中所述触摸物为手,所述触控件在本实施例触摸感应装置的电路示意图中等效为互电阻R6,其中,所述触摸物触摸触控件时的感应电流是指由手指等效的电阻电容网络5接入到互电阻R6的两端时,感应线2上输出的感应电流ISENSE;所述触摸物未触摸触控件时的感应电流是指手指等效的电阻电容网络5未接入到互电阻R6的两端时,感应线2上输出的感应电流ISE。
17、NSE。现取频率为20兆赫兹、峰值为10V的正弦波作为驱动源3的驱动,驱动线1的等效电阻R1与感应线2的等效电阻R2相等均为5欧说明书CN102375644ACN102375651A4/6页6姆,驱动线1对地的寄生电容C2与感应线2对地的寄生电容C3相等均为500皮法,由手指等效而形成的电阻电容网络5中,电阻R3R41千欧,R515千欧,手指产生的耦合电容C4和C5均为1皮法,人体对地电容C6为100皮法,现改变互电阻R6的阻值,来观察感应线2输出的感应电流ISENSE随着由手指等效的电阻电容网络5接入、未接入互电阻R6两端时感应电流、触控比的变化。由于检测电路6输出的检测信号VOUT与感应线。
18、2输出的感应电流ISENSE变化趋势相同,因此,在观察感应线2输出的感应电流ISENSE及触控比的同时也观察了检测信号VOUT的变化。0038如图6所示,图6中横坐标为互电阻R6的阻值,单位为欧姆,纵坐标为触控比11,其为一比值,无单位。触控比的大小则反映了由于手指触摸造成的感应线输出的感应电流相对于未触模时感应线输出的感应电流的变化率,如图6所示,当互电阻R6的阻值从无穷大逐渐减小时,触控比11会从正方向逐渐减小,由上述触控比的定义可以知道,当互电阻R6足够大时,手指触摸后感应线上输出的感应电流大于手指未触摸时感应线上输出的感应电流,也即手指触摸后检测到的检测信号大于手指未触摸时检测到的检测。
19、信号,而当互电阻R6的阻值从无穷大逐渐减小时,触控比11的值也会从正方向开始逐渐减小,继续参考图6可以发现当互电阻R6的阻值减小到一定程度后,触控比11会减小到0,随着R6阻值的进一步减小,触控比11也会继续减小到负数,这也就意味着此时手指触摸时检测到的信号小于手指未触摸时检测到的信号,当互电阻R6继续减小,触控比11的绝对值会持续减小,最后趋近于0。而当互电阻R6减小到了某个阻值上时图6中所示R6的阻值为40千欧左右触控比11达到了最小值,在图中为负向的最大值。0039从图6中可以看到,R6的阻值在40千欧左右是一个分界点,在其两侧触控比11的值是单调的。由此,发明人考虑,如果采用一种电阻率。
20、比较大的材料作为触控件,当两指触摸,相互靠近和远离时,其等效的电路图就与图5相同。那么就可以通过图6中触控比11的变化来分析两指触摸时的分开和靠拢的手势,即可以对应判断两点手势中的“放大缩小”动作。0040基于上述触摸感应装置的电路示意图,参考图7,本发明实施例提供一种触摸感应装置,包括驱动线1、触控件8、感应线2及检测电路6。驱动线1的一端与触控件8的左端电连接,驱动线1的另一端输入正弦信号,由驱动源3提供,本实施例中驱动源3为一电流源。检测电路6通过感应线2与触控件8的右端电连接,本实施例中检测电路6与图5中检测电路6相同,均为电流放大器,故仅以框图示意。在本实施例中所述触控件8为具有一定。
21、电阻率的触控滑条,例如金属滑条。0041结合图5和图7,当手指触摸到所述触控件8时,两指外侧的触控件的电阻R1和R2分别等效成了图5中所示的R1和R2,而两指所包围的触控件的电阻R6则等效为互电阻R6。两手指相互靠拢时,相当于互电阻R6的阻值减小,当两手指之间并拢时两个手指的距离不能再靠近,即两手指之间的距离为0,实际上是近似于两手指的厚度之和,此时R6达到最小值。结合图6中触控比11和互电阻R6之间的关系示意图,当对互电阻R6调整到某一值时,其对应的触控比可以达到最小值,即负向的最大值,则根据互电阻阻值的变化趋势,就可以反映出检测信号的单调变化趋势。因此,只要控制R6为最小值时,即两手指之间。
22、并拢时,触控比达到最小值,即可以检测两点手势的变化。本实施例中互电阻R6达到40千欧左右时,触控比为最小值负向最大值。说明书CN102375644ACN102375651A5/6页70042因此,按照上述分析,在选择触控件8的材料时,所述触控件触控滑条可以由所述两手指并拢时所包围的触控件的电阻值决定。通常两手指并拢时所包围的触控滑条的长度为08CM12CM,本实施例中以两手指并拢时所包围的触控滑条的长度为1CM为例进行说明,继续参考图6,图中互电阻R6在40千欧左右时触控比为最小值,若此时取电阻率为40千欧/厘米的材料做触控滑条,两手指并拢时所包围的触控滑条的电阻则为40千欧,故可以使得手指在。
23、并拢时触控比11的值达到负向的最大值,而当两个手指分开时,互电阻R6的阻值增大,结合图6,互电阻R6从40千欧开始增大时,其触控比11为单调递增,即手指触摸触控滑条时的输出电流手指未触摸触控滑条时的输出电流/手指未触摸触控滑条时的输出电流的值为单调递增,那么感应线输出的感应信号本实施例中为电流信号也会随之增大,进而检测电路6输出的检测信号本实施例中为电压信号也会相应的增大,因此可以通过判断检测电路输出的电压信号呈单调递增的趋势来判断两手指处于分开状态。同理,当两个手指靠拢时,其互电阻R6的阻值是减小的,仍然结合图6,此时触控比11为单调递减,即手指触摸触控滑条时的输出电流手指未触摸触控滑条时的。
24、输出电流/手指未触摸触控滑条时的输出电流的值为单调递减,那么感应线输出的感应信号本实施例中为电流信号也会随之减小,进而检测电路6输出的检测信号本实施例中为电压信号也会相应的减小,因此可以通过判断检测电路输出的电压信号呈单调递减的趋势来判断两手指处于靠拢状态。0043由上述可知,通过检测检测电路输出的电压信号的变化是否为单调递增或者为单调递减就可以判断手指的分开和靠拢动作,这样我们就能够判断两点手势中的“放大缩小”分别对应了手指的分开和靠拢动作。0044仍然参考图6,当两手指并拢时包围的触控滑条的电阻大于40千欧时即图6中所示的互电阻R6,触控比与触控滑条电阻的值均呈现单调递增的趋势,因此优选地。
25、所述两指并拢时包围的触控滑条的电阻大于40千欧。本实施例中以手指触摸为例进行说明,但并不以此为限,触摸物还可以为除手指外的其他物品,例如触摸笔等。0045需要注意的是,实际过程中由于触控滑条自身的寄生电容、触摸时手指不同因而等效的网络值的不同以及周围环境因素的影响等都会导致对应触控比达到最小值时互电阻R6的不同,发明人通过反复试验,对于图5所示的电路示意图中的驱动源3,等效电阻R1、R2,寄生电容C2、C3,电阻R3、R4、R5,电容C4,C5,C6设定不同的值,并且将触摸物并拢的长度分别设定为小于12CM中的任意值,从而得出不同的图6所示的触控比/互电阻曲线,发现当两触摸物并拢时包围的触控滑。
26、条的电阻在大于10千欧的范围内也可以更好地实现触控比和互电阻的单调递增趋势,从而可以判断触摸物处于并拢或分开状态。0046此外,如果我们将本实施例提供的触控滑条通过驱动线接一套现有的单点驱动,如图3所示的驱动电路301,则本实施例提供的触控滑条也可以用于检测单点的触摸。0047本实施例还提供一种包含上述触摸感应装置的显示装置。0048如图8所示,显示装置10包括液晶显示屏101,触控件102,触控滑圈103及内部电路图中未示出,此处液晶显示屏101可以是普通的显示屏,而不要求是触摸显示屏。其中,内部电路包括连接触控件102一端的驱动线和连接触控件102另一端的感应线,感应线与检测电路如图5所示。
27、的检测电路6连接,驱动线输入正弦信号,可以由驱动源例如电流源提供,触控件、驱动线、感应线和检测电路组成图7所示的触摸感应装置,可说明书CN102375644ACN102375651A6/6页8以实现两点检测,并通过驱动电路未图示对液晶显示屏101的显示进行控制。内部电路还可以包括单点驱动电路,连接所述触控件102,所述单点驱动电路在所述触控件102受单点触摸时输出单点检测信号,由此实现单点检测例如单点拖放控制。另外,还可以通过滑圈103实现一些旋转操作的控制。0049此外,显示装置也可以仅包括触摸感应装置和显示屏,实现两点检测。0050综上,本发明实施例提供的触摸感应装置可以实现对两点触摸的检。
28、测,并且只需两条引出线,而无需更改触控件结构或添加新的触键。本发明实施例的显示装置,相对于支持两点触摸的具有触摸显示屏的显示装置而言,通过触控件和检测电路就可以实现两点触摸的检测,以实现对显示屏的显示进行缩放控制,因此具有成本低、工艺简单等优点。0051本发明虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。说明书CN102375644ACN102375651A1/4页9图1图2图3说明书附图CN102375644ACN102375651A2/4页10图4图5说明书附图CN102375644ACN102375651A3/4页11图6图7说明书附图CN102375644ACN102375651A4/4页12图8说明书附图CN102375644A。