一種觸摸顯示裝置及其驅動方法
2023-07-13 16:28:16
專利名稱：一種觸摸顯示裝置及其驅動方法
技術領域：
本發明涉及觸控螢幕領域，具體是涉及一種觸摸顯示裝置及其驅動方法。
背景技術：
觸控螢幕(Touch Panel，TP)作為一種輸入媒介，和顯示屏集成在一體作為觸控螢幕，觸控螢幕在顯示領域發揮著重要的作用。其中，電容式觸控螢幕，因其具有較高的靈敏度，備受關注。互電容式觸控螢幕，憑藉其較高的靈敏度以及多點觸控的優點，受到人們的青睞。電容式觸控螢幕包括:外掛式觸控螢幕和內嵌式觸控螢幕。內嵌式觸控螢幕，即將TP集成到液晶顯示面板(Liquid Crystal Display,LCD)中的觸控螢幕。內嵌式觸控螢幕由於其製作成本低、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控螢幕的基本工作原理。如圖1所示，為現有一種觸控螢幕結構，互電容式觸控螢幕的觸摸驅動電極確定觸摸點的X向坐標，觸摸感應電極確定觸摸點的Y向坐標。在觸摸驅動電極側施加觸摸驅動電壓，在觸摸感應電極側施加恆定電壓。在檢測觸摸點時，對X向觸摸驅動電極進行逐行掃描，在掃描每一行觸摸驅動電極時，均讀取每條觸摸感應電極上的信號，通過一輪的掃描，就可以把每個行列的交點都掃描到，共掃描X*Y個信號。這種觸控定位檢測方式可以具體的確定多點的坐標，因此可以實現多點觸摸。當手指觸碰觸控螢幕時，電路中有一部分電流流入手指，等效為觸摸驅動電極及觸摸感應電極之間的互電容的值發生改變，在觸摸點檢測電路端檢測互電容引起的微弱電流變化。由於觸摸驅動電極和觸摸感應電極均設置在液晶顯示面板中，TP結構與LCD公共電極之間的距離很小，觸摸驅動電極/觸摸感應電極和公共電極間的寄生電容非常巨大，使得LCD的噪音對TP的影響很大；因此觸摸點檢測電路檢測的電流信號幾乎湮沒在噪聲中，觸控效果非常差，甚至可能導致觸控螢幕無法正常工作。此外，現有觸控螢幕也有一些是復用了現有的LCD上的電極線，例如公共電極線或者柵線，但是感應電極採用每條電極線時會使得電阻值較大，從而導致了觸摸的靈敏度較低。
發明內容
為了解決現有的觸控螢幕中的觸摸靈敏度較低，本發明提供了 一種觸控螢幕顯示裝置及其驅動方法。本發明採用的技術方案是:一種觸摸顯示裝置，包括多條柵線、多條數據線、像素電極和薄膜電晶體，還包括多個第一公共電極，所述多個第一公共電極與所述多條數據線交叉絕緣設置，用於在第一時刻接收觸摸檢測驅動信號，以形成觸摸驅動電極，以及用於在第二時刻接收顯示驅動信號；所述多條數據線在第一時刻組合成感應電極，以與所述觸摸驅動電極形成互電容結構；
所述像素電極用於在第二時刻接收像素信號，以與所述第一公共電極配合進行顯
/Jn o本發明還提供了一種觸摸顯示裝置的驅動方法，包括:在第一時刻，將所述多個數據線組合成多個感應電極，並將觸摸檢測驅動信號施加至所述第一公共電極，來執行基於所述觸摸檢測驅動信號的觸摸操作；在第二時刻，將顯示驅動信號施加至第一公共電極，並將像素信號施加至像素電極，來執行基於所述顯示驅動信號和像素信號的顯示。本發明的觸摸顯示裝置復用顯示面板現有的電極線，將數據線在觸摸階段的第一時刻組合成多個感應電極，並給驅動電極施加觸摸檢測驅動信號，以與感應電極形成互電容結構。由於感應電極是由多條數據線並聯而成，使得觸摸檢測的靈敏度較高。
圖1為現有一種觸控螢幕的結構示意圖；圖2為本發明一種實施例的結構示意圖；圖3為本發明一種實施例的數據線的連接結構圖；圖4為本發明一種實施例的數據線進行顯示操作的連接結構圖；圖5為本發明一種實施例的數據線進行觸摸操作的連接結構圖；圖6為本發明一種實施例的觸摸傳感器的結構示意圖；圖7為圖6的具體結構圖；圖8為圖6的電場圖。
具體實施例方式為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。本發明的觸摸顯示裝置包括多條柵線、多條數據線、像素電極和薄膜電晶體，還包括多個第一公共電極，所述多個第一公共電極與所述多條數據線交叉絕緣設置，用於在第一時刻接收觸摸檢測驅動信號，以形成觸摸驅動電極，以及用於在第二時刻接收顯示驅動信號;所述多條數據線在第一時刻組合成感應電極，以與所述觸摸驅動電極形成互電容結構；所述像素電極用於在第二時刻接收像素信號，以與所述第一公共電極配合進行顯
/Jn o本發明的觸摸顯示裝置復用顯示面板現有的電極線，將數據線在觸摸階段組合成多個感應電極，並給作為觸摸驅動電極的公共電極施加觸摸檢測驅動信號，以與感應電極形成互電容結構。由於感應電極是由多條數據線組合而成，使得觸摸檢測的靈敏度較高。如圖2所示，為本發明一種實施例的結構示意圖，該觸控螢幕顯示裝置與第一種實施例基本相同，其區別是還包括:觸摸模塊200，用於在第一時刻將觸摸檢測驅動信號施加至所述第一公共電極；顯示模塊300，用於在第二時刻將顯示驅動信號施加至所述第一公共電極以及將像素信號施加至像素電極。本實施例的觸摸顯示裝置復用顯示面板的電極線，該顯示面板100包括多條柵線、多條數據線101、第一公共電極102、像素電極和薄膜電晶體，柵線和數據線交叉形成在基板上，柵線和數據線限定的像素單元內設置有像素電極和作為像素電極開關的薄膜電晶體。數據線101和柵線交叉絕緣設置，優選地是垂直交叉絕緣設置，第一公共電極102與數據線交叉絕緣設置，優選地是垂直交叉絕緣設置，多條數據線在第一時刻組合成多個子感應電極，以與觸摸驅動電極形成互電容結構。觸摸模塊200用於在第一時刻將觸摸檢測驅動信號施加至所述第一公共電極，以實現觸摸操作。顯示模塊300用於將顯示驅動信號施加至所述第一公共電極以及將像素信號施加至像素電極，以進行顯示操作。本發明的第一時刻的感應電極可以是多條數據線組合而成，還可以是與多條數據線平行設置的第二公共電極或者是兩者兼有，感應電極在第一時刻與觸摸驅動電極形成互電容結構，以實現觸摸操作。本發明的一種實施例中，將多條數據線組合成多個子感應電極，包括選擇相鄰或者不相鄰的若干條數據線形成一個子感應電極。優選地，所述子感應電極中選擇的數據線的條數相等。圖2所示的實施例中，每個子感應電極選擇相等的數據線，都為4條，也可以根據需要來選擇其他的條數。而且，在相鄰的子感應電極之間還可以間隔有一條或者多條虛擬(dummy)的數據線，在相鄰的子感應電極之間設置有狹縫，以達到更好的觸控效果和觸控精度。如圖3所示，為本發明一種實施例的數據線的連接結構圖，本發明的觸摸顯示裝置還包括開關，用於控制所述數據線在第一時刻與所述觸摸模塊相連接和用於控制所述數據線在第二時刻與所述顯示模塊相連接，實現了數據線在不同時刻的工作狀態。該開關可以是雙向開關或者其他具有選擇功能的開關。為了達到數據線復用功能，並且顯示信號和觸摸不互相干擾，需要將觸摸模塊和顯示模塊集成在一起，並通過開關門電路對數據線連接進行分配。如圖4所示，為本發明一種實施例的數據線進行顯示操作的連接結構圖，該實施例的觸摸顯示裝置利用開關將顯示模塊與數據線進行導通，以進行顯示。該實施例的顯示模塊是通過移位寄存器和鎖存器向數據線提供數據信號，進行顯示操作與一般的面板顯示的工作過程相同。如圖5所示，為本發明一種實施例的數據線進行觸摸操作的連接結構圖，該實施例的數據線組合成多個子感應電極，觸摸模塊通過開關與子感應電極相連接，以實現觸摸操作。該觸摸模塊可以是多路復用器，感應電極在觸摸感測時向觸摸模塊輸出感應信號，以確定觸摸位置。本發明的觸摸顯示裝置還包括檢測模塊，用於根據觸摸驅動電極和感應電極之間所形成的電容，來確定觸摸位置。具體是通過測量出所述感應電流的大小，並根據預先記錄的電流值與坐標值的對應關係來確定觸摸點在所述電極線上的位置。同時，結合記錄的電極線的位置信息，就可以得到出現在某一電極線上的觸摸點的確切位置。如圖6所示，為本發明一種實施例的觸摸傳感器的結構示意圖，該觸摸顯示裝置的觸摸驅動電極為公共電極，包括橫向的公共電極Xl、X2，感應電極為由多條數據線組成，分別形成子感應電極Y1、Y2等子感應電極。如圖7所示，為該觸摸傳感器的具體結構圖，公共電極由透明導電膜ITO形成。如圖8所示，為圖6的觸控螢幕形成的電場示意圖。
本發明還提供了一種觸控螢幕的驅動方法，包括:在第一時刻，將所述多個數據線組合成多個感應電極，並將觸摸檢測驅動信號施加至所述第一公共電極，來執行基於所述觸摸檢測驅動信號的觸摸操作；在第二時刻，將顯示驅動信號施加至第一公共電極，並將像素信號施加至像素電極，來執行基於所述顯示驅動信號和像素信號的顯示。所述將多條數據線組合成多個子感應電極，包括選擇相鄰或者不相鄰的若干條數據線形成一個感應電極。本發明的子感應電極中選擇的數據線的條數相等，以與觸摸驅動電極形成互電容結構。上述技術方案具有如下效果:本發明的觸控螢幕復用顯示面板現有的電極線，將數據線在觸摸階段的第一時刻組合成多個感應電極，並給驅動電極施加觸摸檢測驅動信號，以與感應電極形成互電容結構，以檢測觸摸位置。由於感應電極是由多條數據線組合而成，使得觸摸檢測的靈敏度較高。以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種觸摸顯示裝置，包括多條柵線、多條數據線、像素電極和薄膜電晶體，其特徵在於，還包括多個第一公共電極，所述多個第一公共電極與所述多條數據線交叉絕緣設置，用於在第一時刻接收觸摸檢測驅動信號，以形成觸摸驅動電極，以及用於在第二時刻接收顯示驅動信號； 所述多條數據線在第一時刻組合成感應電極，以與所述觸摸驅動電極形成互電容結構； 所述像素電極用於在第二時刻接收像素信號，以與所述第一公共電極配合進行顯示。
2.根據權利要求1所述的觸摸顯示裝置，其特徵在於，所述觸摸顯示裝置還包括: 觸摸模塊，用於在第一時刻將觸摸檢測驅動信號施加至所述第一公共電極； 顯示模塊，用於在第二時刻將顯示驅動信號施加至所述第一公共電極以及將像素信號施加至像素電極。
3.根據權利要求2所述的觸摸顯示裝置，其特徵在於，第一時刻的感應電極還包括與所述多條數據線平行設置的第二公共電極。
4.根據權利要求1所述的觸摸顯示裝置，其特徵在於，所述第一時刻的感應電極包括多個子感應電極，其中所述多個子感應電極包括相鄰或者不相鄰的若干條數據線。
5.根據權利要求4所述的觸摸顯示裝置，其特徵在於，所述相鄰子感應電極中包含的所述數據線的條數相等。
6.根據權利要求1-5任何一項所述的觸摸顯示裝置，其特徵在於，所述觸摸顯示裝置還包括開關，用於控制所述數據線在第一時刻與所述觸摸模塊相連接和用於控制所述數據線在第二時刻與所述顯示模塊相連接。
7.根據權利要求1-5任何一項所述的觸摸顯示裝置，其特徵在於，所述觸摸顯示裝置還包括檢測模塊，用於根據所述觸摸驅動電極和感應電極之間所形成的電容，來確定觸摸位置。
8.—種如權利要求1-7任一項所述觸摸顯示裝置的驅動方法，其特徵在於，包括: 在第一時刻，將所述多個數據線組合成多個感應電極，並將觸摸檢測驅動信號施加至所述第一公共電極，來執行基於所述觸摸檢測驅動信號的觸摸操作； 在第二時刻，將顯示驅動信號施加至第一公共電極，並將像素信號施加至像素電極，來執行基於所述顯示驅動信號和像素信號的顯示。
全文摘要
本發明提供了一種觸摸顯示裝置及其驅動方法，所述觸摸顯示裝置包括多條柵線、多條數據線、像素電極和薄膜電晶體，還包括多個第一公共電極，所述多個第一公共電極與數據線交叉絕緣設置，用於在第一時刻接收觸摸檢測驅動信號，以形成觸摸驅動電極，以及用於在第二時刻接收顯示驅動信號；所述多條數據線在第一時刻組合成感應電極，以與所述觸摸驅動電極形成互電容結構；所述像素電極用於在第二時刻接收像素信號，以與所述第一公共電極配合進行顯示。本發明的觸摸顯示裝置復用顯示面板的電極線，將數據線在觸摸階段組合成多個感應電極，並給公共電極施加觸摸檢測驅動信號。由於感應電極是由多條數據線組合而成，使得觸摸檢測的靈敏度較高。
文檔編號G06F3/041GK103197796SQ20131010979
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月29日 優先權日2013年3月29日
發明者趙家陽 申請人:京東方科技集團股份有限公司