[發明專利]一種觸摸屏的ESD保護裝置

有效

• 申請號: 201210362951.4
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN103294251A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 黃忠守
• 申請（專利權）人: 上海天馬微電子有限公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及觸摸屏技術領域，特別涉及一種觸摸屏的ESD保護裝置。

背景技術

薄膜晶體管（TFT，Thin?Film?Transistor）LCD是有源矩陣類型液晶顯示器(AM-LCD)中的一種。TFT-LCD是目前唯一在亮度、對比度、功耗、壽命、體積和重量等綜合性能上全面趕上和超過CRT的顯示器件，它的性能優良、大規模生產特性好，自動化程度高，原材料成本低廉，因此，應用越來越廣泛。

TFT-LCD觸摸屏是二維的圖像信號輸出器件，和圖像采集器件一樣，使用電荷積分放大器的觸摸屏是一個二維空間的觸摸信號的輸出器件，感應線上需要采集比較小的外來信號。因此，遏制各種暗背景包括來自觸摸屏上感應線的靜態和動態暗電流就變得非常重要。

由于觸摸電極的電容較大，少量電荷量的靜電還不會引起絕緣膜的擊穿，所以目前使用的電容性觸摸屏還沒有設置ESD保護電路。然而當觸摸電極的解析度大幅提高后，各個電極的電容便會變得更小。在制造工藝中，發生靜電破壞的幾率通常會隨著觸摸屏基板的增大而越來越高。因此，需要在TFT-LCD面板上增設專用于觸摸屏的ESD保護電路，然后將其通過上下電連接方式將ESD保護電路連接到觸摸屏的感應或者驅動電極上去。在現有的最普遍使用的TFT-LCD中使用的ESD保護電路，如圖1所示，用來保護TFT-LCD的數據線和掃描線免于被靜電所擊穿。該ESD電路也可以容易地想到用于觸摸屏的驅動信號和感應信號電極免于被靜電所擊穿。

圖1所示的ESD保護電路由背靠背的兩個TFT（T1和T2）組成，該ESD保護電路連接在地線12與感應線或驅動線11之間。

如圖2所示，該圖為圖1中ESD保護電路的靜態漏電流和兩端電壓的曲線圖。

圖1所示的ESD保護電路在產品的制造過程中可以迅速泄露掉玻璃基板上積累的靜電和從機器及環境傳導過來的靜電，從而保護了TFT-LCD觸摸屏本身。但是在TFT-LCD觸摸屏的正常驅動過程中，ESD保護電路的靜態漏電流很可能使得觸摸屏的前置放大器，例如電荷積分放大器飽和或者麻痹。

因此，本領域技術人員需要解決ESD保護電路的靜態漏電流對TFT-LCD觸摸屏的影響。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種觸摸屏的ESD保護裝置，可以有效解決ESD保護電路的靜態漏電流對TFT-LCD觸摸屏的影響。

本發明提供一種觸摸屏的ESD保護裝置，包括：

ESD保護電路和與ESD保護電路串聯的保護開關；

當觸摸屏的感應線或驅動線的靜電電位大于或等于預設電位時，所述保護開關導通，所述ESD保護電路和保護開關形成通路，用于將感應線或驅動線的靜電泄露到周邊的共電極母線，或ESD放電母線，或接地母線上去；

當所述觸摸屏的面板正常驅動時，所述保護開關斷開。

優選地，

所述保護開關連接在所述ESD保護電路和觸摸屏的感應線之間；或

所述保護開關連接在所述ESD保護電路和觸摸屏的驅動線之間；或

所述保護開關連接在所述ESD保護電路和ESD放電母線之間；或

所述保護開關連接在所述ESD保護電路和接地母線之間；或

所述保護開關連接在所述ESD保護電路和共電極母線之間。優選地，所述ESD保護電路至少包括一個保護開關。

優選地，所述保護開關為一個第三薄膜晶體管TFT，當所述第三TFT連接在所述ESD保護電路和觸摸屏的感應線之間，同時所述第三TFT的控制柵極通過另外一個ESD保護電路或者電阻性器件連接到接地母線，或者共電極母線，或者ESD放電母線上。

優選地，所述保護開關包括串聯在一起的第四薄膜晶體管和第五薄膜晶體管，所述第四薄膜晶體管和第五薄膜晶體管的控制柵極被互為反相的兩個控制脈沖控制；所述第四薄膜晶體管和第五薄膜晶體管均為PMOS管或者均為NMOS管。

優選地，所述保護開關包括串聯在一起的兩個TFT，其中一個TFT為NMOS管，另一個TFT為PMOS管，所述NMOS管和PMOS管的柵極用同一個控制脈沖控制。

優選地，所述保護開關為低溫多晶硅LTPS、硒化鎘CdSe或者氧化物半導體的雙柵極TFT，所述雙柵極TFT中的頂柵極和底柵極分別被互為反相的兩個控制脈沖控制。

優選地，所述ESD保護電路包括至少一對薄膜晶體管，所述一對薄膜晶體管包括以背靠背方式連接的第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管。

優選地，所述ESD保護電路的多對薄膜晶體管可以以串連、并聯或串連并聯相結合的方式連接。