觸控顯示裝置和該觸控顯示裝置的驅動方法
【專利摘要】本發明公開了一種觸控顯示裝置和該觸控顯示裝置的驅動方法,該觸控顯示裝置包括:觸控單元和顯示單元;觸控單元包括第一觸控電極層,第一觸控電極層具有多個第一觸控電極,第一觸控電極由多條觸控子電極組成;顯示單元包括相對設置的陣列基板和彩膜基板、位于陣列基板和彩膜基板之間的顯示功能層、位于陣列基板上的多條柵電極;每條觸控子電極在陣列基板垂直方向上的投影位于相鄰兩條柵電極之間。本發明的第一觸控電極層中的每條觸控子電極在陣列基板垂直方向上的投影位于相鄰兩條柵電極之間,減小了第一觸控電極和柵電極之間的電容,使第一觸控電極充電時間大大降低,第一觸控電極層還復用為公共電極層,使第一觸控電極層具有觸控和顯示功能。
【專利說明】觸控顯示裝置和該觸控顯示裝置的驅動方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及顯示裝置,尤其涉及一種觸控顯示裝置和該觸控顯示裝置的驅動方法。
【背景技術】
[0002]近幾年來,隨著智能手機、平板電腦的興起,電容式觸摸屏市場得到了較快的發展,電容式觸摸屏技術利用人體的電流感應進行工作,在手指或其它物體觸摸屏幕時,由于人體電場,手指與觸摸屏的電極之間形成耦合電容,根據檢測電極上的電流變化,可以得出觸摸點位置。
[0003]參考圖1 (a)所示,為現有技術(專利CN200910132037.9)中提供的一種顯示裝置的截面示意圖,該顯示裝置至少包括相對設置的陣列基板和對向基板、位于陣列基板和對向基板之間的液晶層30,陣列基板由薄膜晶體管基板(TFT)Il和其上的柵極層12、公共電極層13組成,對向基板由保護層21、檢測電極22、玻璃基板23和濾色器24組成,檢測電極22和公共電極層13之間形成了電容Cl,其中,公共電極層13可以如圖1(a)所示直接設置在TFTll上,也可以設置在對向基板相對陣列基板的一側上(未在圖中示出),還可以設置在對向基板背離陣列基板的一側上(未在圖中示出)。參考圖1(b)所示,為現有技術中提供的顯示裝置的公共電極層13的俯視示意圖,在該裝置中公共電極層13作為驅動電極,按照驅動信號的通道數被等分成若干行,如圖1(b)所示若該公共電極層13被分割為η份驅動電極,并標記為13-1、13-2、13-3、...、13-η,進行逐I行或逐若干行連續的掃描,依次掃描13-1、13-2、13-3、…。如圖1(c)所示,為現有技術中公共電極層13的驅動示意圖,其中包括與驅動電極垂直的檢測電極22,當公共電極層13中的電極被掃描時,檢測電極22與被掃描電極之間的電容發生變化,如圖所示,電極分別為13-1、13-2、13-3、13-4、13_5,檢測電極22與被掃描電極之間的電容分別為Cl-1、Cl-2、Cl-3、Cl_4、C1-5。
[0004]現有技術是將公共電極層按照驅動信號的通道數分割成若干行,作為驅動電極驅動,當面板尺寸較大時,驅動信號負載變大,公共電極層所需的充電時間就會相對變長,對于分時工作的In-cell觸摸屏來講,觸控電極的工作時間與驅動電極的工作時間是一種競爭關系,驅動電極的負載較大,所需的充電時間相對過長,影響了顯示裝置的驅動能力。
【發明內容】
[0005]為解決現有技術的問題,本發明提供一種觸控顯示裝置,該裝置包括:觸控單元和顯示單元;
[0006]所述觸控單元包括第一觸控電極層,所述第一觸控電極層具有多個第一觸控電極,所述第一觸控電極由多條觸控子電極組成;
[0007]所述顯示單元包括相對設置的陣列基板和彩膜基板、位于所述陣列基板和所述彩膜基板之間的顯示功能層、以及位于所述陣列基板上的多條柵電極;
[0008]其中,每條所述觸控子電極在所述陣列基板垂直方向上的投影位于相鄰兩條所述柵電極之間。
[0009]本發明還提供一種觸控顯示設備,包括上述的觸控顯示裝置。
[0010]本發明還提出一種觸控顯示裝置的驅動方法,該驅動方法包括:對多個第一觸控電極施加觸控驅動信號;檢測多個所述第一觸控電極的信號;根據觸控前后,多個所述第一觸控電極的觸控檢測信號相對于所述觸控驅動信號的變化,判斷觸控點的位置。
[0011]本發明還提出一種觸控顯示裝置的驅動方法,該驅動方法包括:對多個驅動電極施加觸控驅動信號;多個檢測電極輸出觸控檢測信號;根據觸控前后,觸控檢測信號的變化,判斷觸控點的位置;
[0012]其中,當所述驅動電極為第一觸控電極時,所述檢測電極為第二觸控電極或第三觸控電極,或者,當所述驅動電極為所述第二觸控電極或所述第三觸控電極時,所述檢測電極為所述第一觸控電極。
[0013]本發明通過將觸控單元的第一觸控電極層分割為多條第一觸控電極,任意一條第一觸控電極根據柵電極的排列方式被分割為多條觸控子電極,每條觸控子電極在陣列基板垂直方向上的投影位于相鄰兩條柵電極之間,達到了減小第一觸控電極和柵電極之間電容的效果,此外,將第一觸控電極分割的多條觸控子電極在柵電極外圍連接,第一驅動電路對第一觸控電極的奇數行觸控子電極傳輸觸控信號、第二驅動電路對其偶數行觸控子電極傳輸觸控信號,使得觸控信號在第一觸控電極中的負載減少、充電時間大大降低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1 (a)為現有技術中提供的一種顯示裝置的截面示意圖;
[0016]圖1 (b)為現有技術中提供的顯示裝置的公共電極層的俯視示意圖;
[0017]圖1 (c)為現有技術中提供的顯示裝置的公共電極層的驅動示意圖;
[0018]圖2(a)是本發明實施例提供的一種觸控顯示裝置的截面示意圖;
[0019]圖2(b)是本發明實施例提供的第一觸控電極層的俯視示意圖;
[0020]圖2(c)是本發明實施例提供的第一觸控電極層和陣列基板的俯視示意圖;
[0021]圖2(d)是本發明實施例提供的觸控單元的俯視示意圖;
[0022]圖2(e)是本發明實施例提供的觸控單元的截面示意圖;
[0023]圖2(f)是本發明實施例提供的塊狀第一觸控電極俯視的示意圖;
[0024]圖2(g)是本發明實施例提供的任意一個第一觸控電極的連接方式示意圖;
[0025]圖3(a)是本發明實施例提供的一種觸控顯示裝置的截面示意圖;
[0026]圖3(b)是本發明實施例提供的第一觸控電極中觸控子電極的俯視示意圖;
[0027]圖3(c)是本發明實施例提供的一種具有塊狀第一觸控電極的第一觸控電極層的俯視不意圖;
[0028]圖3(d)是本發明實施例提供的一種第二觸控電極層的俯視示意圖;
[0029]圖3(e)是本發明實施例提供的一種第一觸控電極的驅動電路示意圖;
[0030]圖4是本發明實施例提供的一種觸控顯示設備示意圖。
【具體實施方式】
[0031]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,以下將參照本發明實施例中的附圖,通過實施方式清楚、完整地描述本發明的技術方案,顯然,所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
[0032]本實施例的技術方案適用于將觸控電極層復用為公共電極層的情況。本實施例提供的觸控顯示裝置的觸控電極層的設計方式為被分割成多條觸控子電極,通過不同的連接方式相連形成觸控電極。
[0033]參考圖2(a),為本發明實施例提供的一種觸控顯示裝置的截面示意圖。為了詳細說明該觸控顯示裝置的結構,結合圖2 (b)和圖2 (c)對圖2 (a)進行說明,參考圖2 (b),為本發明實施例提供的第一觸控電極層的俯視示意圖,參考圖2(c),為本發明實施例提供的第一觸控電極層和陣列基板的俯視示意圖。
[0034]本發明提供的觸控顯示裝置包括:觸控單元和顯示單元。觸控單元包括第一觸控電極層110,第一觸控電極層110的結構如圖2(b)所示,第一觸控電極層110具有多個第一觸控電極111,第一觸控電極111由多條觸控子電極112組成。顯示單元包括相對設置的陣列基板120和彩膜基板130、位于陣列基板120和彩膜基板130之間的顯示功能層140、以及位于陣列基板120上的多條柵電極150 ;其中,每條觸控子電極112在陣列基板120垂直方向上的投影位于相鄰兩條柵電極150之間。
[0035]在此,陣列基板120可以是由薄膜場效應晶體管(TFT)陣列構成的基板,顯示功能層140可以是液晶分子層,第一觸控電極層110可以如圖2(a)所示直接設置在陣列基板120上。除此之外,第一觸控電極層110還可以設置在彩膜基板130的相對陣列基板120的一側上(未示出),或者設置在彩膜基板130的背離陣列基板120的一側上(未示出),第一觸控電極層110中任意一條觸控子電極112在陣列基板120垂直方向上的投影位于相鄰兩條柵電極150之間,具體的,相鄰兩條觸控子電極112之間可以間隔至少一條柵電極150。
[0036]參考圖2(c)所示,為本發明實施例提供的第一觸控電極層110和陣列基板120的俯視示意圖。已知第一觸控電極層110被分割為多個寬度相同或不相同的第一觸控電極111,第一觸控電極111根據顯示間距,被分割為多條獨立的觸控子電極112,并且分割之后的任意一條觸控子電極112在陣列基板120垂直方向上的投影位于相鄰兩條柵電極150之間,每條觸控子電極112可以局部覆蓋與其對應的相鄰兩條柵電極150,也可以不覆蓋與其對應的相鄰兩條柵電極150,也就是說,觸控子電極112在垂直于陣列基板120的方向上部分或全部避開了柵電極150所在位置,減小了柵電極150和觸控子電極112之間的寄生電容。如圖2(c)所示,觸控子電極112不覆蓋與其對應的相鄰兩條柵電極150。
[0037]對于任意一條觸控子電極112,相較于觸控子電極112完全覆蓋與其對應的相鄰兩條柵電極150的情況,當觸控子電極112局部覆蓋與其對應的相鄰兩條柵電極150時,能夠減小柵電極150和觸控子電極112之間的寄生電容,進而能夠減小觸控信號的負載,當觸控子電極112不覆蓋與其對應的相鄰兩條柵電極150時,與觸控子電極112局部覆蓋柵電極150的情況相比,柵電極150和觸控子電極112之間在陣列基板120垂直方向上不交互,那么柵電極150和觸控子電極112產生的耦合電容更加微小,因此觸控信號的負載更小,便于減少第一觸控電極111的充電時間。
[0038]如圖2(c)所述,陣列基板120上具有多個柵電極150,那么對于任意相鄰兩條柵電極150,相鄰兩條柵電極150之間的距離可以分為外圍寬度LI和內圍寬度L2,外圍寬度LI是指相鄰兩條柵電極150相背離側之間的距離,內圍寬度L2是指相鄰兩條柵電極150相對側之間的距離,由此可知,當觸控子電極112局部覆蓋與其對應的相鄰兩條柵電極150時,觸控子電極112的寬度應該小于其對應的相鄰兩條柵電極150的外圍寬度LI并大于其對應的相鄰兩條柵電極150的內圍寬度L2 ;當觸控子電極112不覆蓋與其對應的相鄰兩條柵電極150時,觸控子電極112的寬度小于或等于其對應的相鄰兩條柵電極150的內圍寬度L2。陣列基板120上還具有多個像素160,其中像素160以矩陣形式排列,并且任意像素160在陣列基板120垂直方向上的投影也位于相鄰兩條柵電極150之間,因此,當觸控子電極112不覆蓋與其對應的相鄰兩條柵電極150時,觸控子電極112的寬度小于或等于與其對應的相鄰兩條柵電極150的內圍寬度L2,以及觸控子電極112優選地覆蓋對應像素160且其寬度優選的大于或等于對應的像素160的寬度。
[0039]參考圖2(d)所示,為本發明實施例提供的觸控單元的俯視示意圖。如圖所示,觸控單元包括第一觸控電極層110,第一觸控電極層110的多個第一觸控電極111為沿第一方向延伸、第二方向排布的條狀電極,第二方向與第一方向垂直交叉。此外,第一觸控電極層110還包括多條沿第二方向延伸、第一方向排布的第二觸控電極113,因此第一觸控電極111和第二觸控電極113垂直并組成了觸控顯示裝置的觸控單元。
[0040]參考圖2(e)所示,為本發明實施例提供的觸控單元的截面示意圖。根據前述內容,第一觸控電極111與第二觸控電極113可以同層絕緣設置或層疊絕緣設置于彩膜基板130的背離陣列基板120的一側上,或者,第一觸控電極111與第二觸控電極113可以同層絕緣設置或層疊絕緣設置于彩膜基板130與陣列基板120之間,具體地,第一觸控電極111和第二觸控電極113可以設置于彩膜基板130的相對陣列基板120的一側上,還可以設置于陣列基板120的相對彩膜基板130的一側之上。具體的,第一觸控電極層110中的第二觸控電極113和第一觸控電極111同層并通過絕緣材料114絕緣設置在基板上,或者層疊并通過絕緣材料114絕緣設置在基板上(未示出),如圖2(e)中所示第一觸控電極層110設置在陣列基板120之上,在此,第一觸控電極層110還可以設置在彩膜基板130的背離陣列基板120的一側,或彩膜基板130相對陣列基板120的一側。
[0041]綜上所述,第一觸控電極111和第二觸控電極113以不同的結構設置在觸控顯示裝置中作為觸控單元應用,那么在此可以將第一觸控電極111設置為觸控顯示裝置中的驅動電極,相應的第二觸控電極113設置為檢測電極。除此之外,第一觸控電極111也可以設置為檢測電極,相應的第二觸控電極113設置為驅動電極。
[0042]圖2 (a)-2(e)所述第一觸控電極層110的第一觸控電極111為條狀電極,在本實施例中,第一觸控電極層110被分割為多個第一觸控電極111時,第一觸控電極111還可以為沿第一方向延伸、矩陣排布的塊狀電極或條狀電極,任意一個第一觸控電極111均對應一條電極引線,如圖2(f)所示,為本發明實施例提供的塊狀第一觸控電極111的示意圖,其中,塊狀第一觸控電極111的電極引線連接至外圍驅動電路170。同樣的,對于塊狀第一觸控電極111而言,也被分割為多個觸控子電極112,每個觸控子電極112位于相鄰兩條柵電極之間,具體情況與前述內容一致,在此處不再贅述。
[0043]本發明所示的觸控顯示裝置的第一觸控電極層110被分割為多個第一觸控電極111,結合圖2(b)-2 (C)所示,每一個第一觸控電極111按照柵電極150的排列方式被分割為多條觸控子電極112,相應減小了觸控子電極112和柵電極150之間的寄生電容,那么對于任意一個第一觸控電極111而言,需要將其分割的多條觸控子電極112在柵電極150外圍進行連接,如此不僅減小了柵電極150和觸控子電極112之間的寄生電容,還相應實現第一觸控電極111的完整性,僅在物理上進行了觸控電極分割。
[0044]在此,如圖2(g)所示,為本發明實施例提供的任意一個(條狀)第一觸控電極111的連接方式示意圖。觸控顯示裝置還包括第一驅動電路180和第二驅動電路190,第一觸控電極111的多條觸控子電極112被劃分為第一類電極115和第二類電極116,第一類電極115的電極引線從第一方向的正方向引出,并連接至第一驅動電路180,第二類電極116的電極引線從第一方向的反方向引出,并連接至第二驅動電路180。優選地,第一類電極115為奇數行的觸控子電極112,第二類電極116為偶數行的觸控子電極112。由此將第一觸控電極111分為兩類電極,第一驅動電路180和第二驅動電路190同時對第一觸控電極111進行充電,那么第一觸控電極111的充電時間將大大減少。
[0045]在此,第一驅動電路180的輸入端與觸控信號傳輸線181連接、輸出端與第一類電極115連接,第一驅動電路180用于接收觸控信號,并將觸控信號傳輸至第一類電極115,第二驅動電路190的輸入端與觸控信號傳輸線181連接、輸出端與第二類電極116連接,第二驅動電路190用于接收觸控信號,并將觸控信號傳輸至第二類電極116。
[0046]根據圖2(g)所示的第一觸控電極111的連接方式,那么對于觸控單元的任意一個第一觸控電極111而言,其工作過程為,第一驅動電路180和第二驅動電路190同時接收到觸控信號,第一驅動電路180將觸控信號傳輸給第一觸控電極111的第一類電極115,第二驅動電路190將觸控信號傳輸給第一觸控電極111的第二類電極116,那么第一驅動電路180相當于只驅動了第一觸控電極111的一半寬度、第二驅動電路190驅動了第一觸控電極111的另一半寬度,相對現有技術而言,觸控信號在第一觸控電極111上的負載電容就減小了一半,相應的充電時間也減少了一半時間。
[0047]需要說明的是,對于第一觸控電極111而言,也并不局限于圖2(g)所示的那樣(同時包括第一驅動電路180和第二驅動電路190),也可以僅包括第一驅動電路180或者僅包括第二驅動電路190,這樣,在具體工作過程中,只是單側的驅動電路(第一驅動電路180或第二驅動電路190)將觸控信號傳輸給第一觸控電極111的第一類電極115或將觸控信號傳輸給第一觸控電極111的第二類電極116,這樣做的好處是可以較少驅動電路的數量,更有利于窄邊框的實現。
[0048]本發明實施例提供的一種觸控顯示裝置,其觸控單元的第一觸控電極層110被分割為多條第一觸控電極111,任意一條第一觸控電極111根據柵電極150的排列方式被分割為多條觸控子電極112,每條觸控子電極112在陣列基板120垂直方向上的投影位于相鄰兩條柵電極150之間,那么觸控子電極112和柵電極150之間的寄生電容減小,此外,將第一觸控電極111分割的多條觸控子電極112在柵電極150外圍連接,第一驅動電路180對第一觸控電極111的第一類電極115傳輸觸控驅動信號、第二驅動電路190對其第二類電極116傳輸觸控驅動信號,使得觸控驅動信號在第一觸控電極111中的負載減少、充電時間大大降低。
[0049]參考圖3(a)所示,為本發明實施例提供的另一種觸控顯示裝置的截面示意圖,該裝置包括觸控單元和顯示單元,顯示單元包括相對設置的陣列基板210和彩膜基板220、位于陣列基板210和彩膜基板220之間的顯示功能層230、以及位于陣列基板210上的多條柵電極240,觸控單元包括第一觸控電極層250,第一觸控電極層250具有多個第一觸控電極251,同時參照圖3 (b),第一觸控電極251由多條觸控子電極252組成,其中,每條觸控子電極252在陣列基板210垂直方向上的投影位于相鄰兩條柵電極240之間,如圖3(a)所示,第一觸控電極層250設置在彩膜基板220的相對陣列基板210的一側上,顯示功能層230可以為液晶分子層。
[0050]參考圖3(b),為本發明實施例提供的第一觸控電極中觸控子電極的俯視示意圖,每條觸控子電極252局部覆蓋與其對應的相鄰兩條柵電極240 ;或者,優選地,每條觸控子電極252不覆蓋(未示出)與其對應的相鄰兩條柵電極240。已知對于任意相鄰兩條柵電極240,相鄰兩條柵電極240之間的距離分為外圍寬度Wl和內圍寬度W2,外圍寬度Wl是指相鄰兩條柵電極240相背離側之間的距離,內圍寬度W2是指相鄰兩條柵電極240相對側之間的距離,那么當觸控子電極252局部覆蓋與其對應的相鄰兩條柵電極240時,觸控子電極252的寬度小于其對應的相鄰兩條柵電極240的外圍寬度Wl并大于其對應的相鄰兩條柵電極240的內圍寬度W2 ;當觸控子電極252不覆蓋與其對應的相鄰兩條柵電極240時,觸控子電極252的寬度小于或等于其對應的相鄰兩條柵電極240的內圍寬度W2。
[0051]優選地,多個第一觸控電極251為沿第一方向延伸、第二方向排布的條狀電極,第二方向與所述第一方向垂直交叉,除此優選項之外,如圖3(c)所示,為本發明實施例提供的具有塊狀第一觸控電極251的第一觸控電極層250的俯視不意圖,多個第一觸控電極251還可以為矩陣排布的塊狀電極,任意一個塊狀第一觸控電極251均對應一條獨立的電極引線并連接至外圍驅動電路270,其中第一觸控電極251中的觸控子電極252覆蓋像素253。
[0052]如圖3 (a)所示,該觸控單元還包括第二觸控電極層260,參考圖3 (d),為本發明實施例提供的第二觸控電極層260的俯視示意圖。第二觸控電極層260與第一觸控電極層250不同層,該第二觸控電極層260和第一觸控電極層250組成了觸控顯示裝置的觸控單元。在此,結合圖3(a),第二觸控電極層260包括多條沿第二方向延伸、第一方向排布的第三觸控電極261,第二觸控電極層260中的第三觸控電極261和第一觸控電極層250中的第一觸控電極251在陣列基板210垂直方向上的投影相互垂直,第三觸控電極261位于彩膜基板220的背離陣列基板210的一側上,第一觸控電極251位于陣列基板210與彩膜基板220之間,如圖3(a)所示,第二觸控電極層260和第一觸控電極層250位于不同層,并且根據觸控顯示裝置的貼合方式,第二觸控電極層260和第一觸控電極層250位于觸控顯示裝置的不同基板上。根據圖3(a)和圖3(d)中所示的觸控單元,那么第一觸控電極251可以設置為驅動電極,相應的第三觸控電極261作為檢測電極,或者將第一觸控電極251設置為檢測電極,相應的第三觸控電極261設置為驅動電極。
[0053]由圖3(a)可知,第一觸控電極層250和第二觸控電極層260不同層設置。在此,已知觸控顯示裝置的觸控電極和公共電極是分時工作,且觸控工作時間和顯示工作時間競爭工作,因此,觸控顯示裝置處于觸控工作時間時,不會進行顯示工作,當觸控顯示裝置處于顯示工作時間時,不會進行觸控工作,故而優選地,根據圖3(a)和圖3(b)所示的觸控單元,觸控顯示裝置的第一觸控電極層250可以復用為公共電極層,優選地,顯示單元具有多個公共電極,公共電極位于陣列基板210與彩膜基板220之間,第一觸控電極251與公共電極同層設置,相應的,將第一觸控電極層250作為公共電極層之后,第一觸控電極層250不僅具有觸控功能,還具有顯示功能。
[0054]參考圖3(e),為本發明實施例提供的第一觸控電極251的驅動電路示意圖。本實施例中,觸控顯示裝置還包括第一驅動電路280和第二驅動電路290 ;第一觸控電極251的多條觸控子電極252被劃分為第一類電極254和第二類電極255,第一類電極254的電極引線從第一方向的正方向引出,并連接至第一驅動電路280,第二類電極255的電極引線從第一方向的反方向引出,并連接至第二驅動電路290,其中,優選的,第一類電極254為可以為奇數行的觸控子電極252,第二類電極255可以為偶數行的觸控子電極252。
[0055]在本實施例中,第一觸控電極層250作為公共電極層,具有顯示功能,因此,觸控顯示裝置的第一驅動電路280的輸入端可以與顯示信號傳輸線282連接、輸出端與第一類電極254連接,第二驅動電路290的輸入端與顯示信號傳輸線282連接、輸出端與第二類電極255連接。
[0056]如上所述,對于任意一個第一觸控電極251,當第一觸控電極層250在顯示工作期間時,第一驅動電路280接收顯不信號,并將顯不信號傳輸至第一觸控電極251的第一類電極254,第二驅動電路290同時接收顯示信號,并將顯示信號傳輸至第一觸控電極251的第二類電極255,實現了對第一觸控電極251的顯示驅動,在此,顯示信號為接近OV的直流電壓信號。
[0057]為了能夠使每一條觸控子電極252接收的電壓均勻,第一觸控電極251中第一類電極254的電極引線還可以從第一方向的反方向引出,并通過開關B連接至第二驅動電路290,第二類電極255的電極引線還從第一方向的正方向引出,并通過開關A連接至第一驅動電路280,第一驅動電路280的輸入端與顯不信號傳輸線282連接、第一輸出端與第一類電極254連接、第二輸出端與第二類電極255連接,第二驅動電路290的輸入端與顯示信號傳輸線282連接、第一輸出端與第二類電極255連接、第二輸出端與第一類電極254連接。由此可知,當閉合開關A和B時,給第一觸控電極251施加顯不信號時,從第一方向的正方向通過第一驅動電路280向第一觸控電極251的每一條觸控子電極252施加顯不信號,從第一方向的反方向通過第二驅動電路290向第一觸控電極251的每一條觸控子電極252施加顯示信號,可以達到每一條觸控子電極252的電壓均勻,充電均勻、快速的效果。
[0058]為了使第一觸控電極251能夠同時實現觸控和顯示工作,第一驅動電路280還與觸控信號傳輸線283連接,第二驅動電路290還與觸控信號傳輸線283連接,由此第一驅動電路280和第二驅動電路290可以同時接收觸控信號和顯示信號,為了使第一觸控電極251在不同工作階段執行相應的功能,在第一驅動電路280和第二驅動電路290中還各自增加了多路選擇開關281,第一驅動電路280同時接收觸控信號和顯示信號時,通過多路選擇開關281,可以選擇將顯不信號傳輸入觸控子電極252,或者選擇將觸控信號傳輸入觸控子電極252,第二驅動電路290的工作方式與第一驅動電路280相同,不再贅述。由此,第一觸控電極251同時實現了觸控和顯示功能,其具體的工作過程如下,(I)顯示工作期間:開關A和B閉合(也可以不閉合),第一驅動電路280和第二驅動電路290分別接收顯示信號,多路選擇開關281選擇傳輸顯示信號,則第一驅動電路280將接收的顯示信號從第一方向正方向通過多路選擇開關281傳輸至第一類電極254,以及顯示信號通過閉合的開關A從第一方向正方向傳輸至第二類電極255,第二驅動電路290接收的顯示信號從第一方向反方向通過多路選擇開關281傳輸至第二類電極255,以及顯示信號通過閉合的開關B從第一方向反方向傳輸至第一類電極254。
[0059]本發明實施例提供的一種觸控顯示裝置,其觸控單元的第一觸控電極層250復用為公共電極層,第一觸控電極251連接的第一驅動電路280和第二驅動電路290既可以接收觸控信號也可以接收顯示信號,實現了觸控顯示裝置中的第一觸控電極層250的觸控、顯示功能。
[0060]本發明還提供了一種觸控顯示裝置的驅動方法,本方法的技術方案適用于驅動自電容觸控顯示裝置,該方法用于驅動上述實施例所述的觸控顯示裝置,該驅動方法包括:
[0061]對多個第一觸控電極施加觸控驅動信號;在觸控發生時,多個第一觸控電極輸出觸控檢測信號;根據觸控前后,多個第一觸控電極的觸控檢測信號相對于觸控驅動信號的變化,判斷觸控點的位置。
[0062]第一觸控電極層的第一觸控電極與地形成電容,構成自電容結構,通過第一驅動電路和第二驅動電路對第一觸控電極層的多個第一觸控電極施加觸控驅動信號,也就是對第一觸控電極進行充電,當充電完成后可進行觸控。手指或其他物體觸摸到觸控顯示裝置時,觸控點處的第一觸控電極與地之間的電容變化,相應的觸控點周圍的第一觸控電極的電容發生不完全相同的變化,檢測多個第一觸控電極上的電流的變化,根據第一觸控電極上感測的電流相對于充電電流的變化量,判定觸控點位置。
[0063]本發明還提供了一種觸控顯示裝置的驅動方法,本方法的技術方案適用于驅動互電容觸控顯示裝置,該方法用于驅動上述實施例所述的觸控顯示裝置,該驅動方法包括:
[0064]對多個驅動電極施加觸控驅動信號;在觸控發生時,多個檢測電極輸出觸控檢測信號;根據觸控前后,觸控檢測信號的變化,判斷觸控點的位置;其中,當驅動電極為第一觸控電極時,檢測電極為第二觸控電極或第三觸控電極,或者,當驅動電極為第二觸控電極或第三觸控電極時,檢測電極為第一觸控電極。
[0065]驅動電極與檢測電極垂直交疊,相互垂直的驅動電極和檢測電極將會形成耦合電容,構成互電容結構,對驅動電極施加觸控驅動信號。當手指觸摸到觸控顯示裝置時,觸控發生,手指的觸控改變了觸摸點處驅動電極和檢測電極的耦合電容,并且使觸控點的耦合電容發生改變,檢測電極上的信號發生改變,根據變化量數據,可以計算出觸摸到的坐標,由此,判定觸控點位置。
[0066]本發明還提供了一種觸控顯示設備,該觸控顯示設備包括如上述實施例所述的觸控顯示裝置。該觸控顯示設備可以應用在手機、平板電腦等電子設備中,如圖4所示。
[0067]上述產品可執行本發明任意實施例所提供的方法,具備執行方法相應的功能模塊和有益效果。
[0068]注意,上述僅為本發明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解,本發明不限于這里所述的特定實施例,對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發明的保護范圍。因此,雖然通過以上實施例對本發明進行了較為詳細的說明,但是本發明不僅僅限于以上實施例,在不脫離本發明構思的情況下,還可以包括更多其他等效實施例,而本發明的范圍由所附的權利要求范圍決定。
【權利要求】
1.一種觸控顯示裝置,包括:觸控單元和顯示單元; 所述觸控單元包括第一觸控電極層,所述第一觸控電極層具有多個第一觸控電極,所述第一觸控電極包括多條觸控子電極; 所述顯示單元包括相對設置的陣列基板和彩膜基板、位于所述陣列基板和所述彩膜基板之間的顯示功能層、以及位于所述陣列基板上的多條柵電極; 其中,每條所述觸控子電極在所述陣列基板垂直方向上的投影位于相鄰兩條所述柵電極之間。
2.根據權利要求1所述的觸控顯示裝置,其特征在于,每條所述觸控子電極局部覆蓋與其對應的相鄰兩條所述柵電極;或者 每條所述觸控子電極不覆蓋與其對應的相鄰兩條所述柵電極。
3.根據權利要求2所述的觸控顯示裝置,其特征在于,對于任意相鄰兩條所述柵電極,相鄰兩條所述柵電極之間的距離包括外圍寬度和內圍寬度,其中所述外圍寬度為相鄰兩條所述柵電極相背離側之間的距離,所述內圍寬度為相鄰兩條所述柵電極相對側之間的距離; 當所述觸控子電極局部覆蓋與其對應的相鄰兩條所述柵電極時,所述觸控子電極的寬度小于其對應的相鄰兩條所述柵電極的外圍寬度,以及大于其對應的相鄰兩條所述柵電極的內圍寬度; 當所述觸控子電極不覆蓋與其對應的相鄰兩條所述柵電極時,所述觸控子電極的寬度小于或等于其對應的相鄰兩條所述柵電極的內圍寬度。
4.根據權利要求3所述的觸控顯示裝置,其特征在于,多個所述第一觸控電極為沿第一方向延伸、第二方向排布的條狀電極,所述第二方向與所述第一方向垂直交叉。
5.根據權利要求4所述的觸控顯示裝置,其特征在于,所述第一觸控電極層還包括多條沿所述第二方向延伸、所述第一方向排布的第二觸控電極; 所述第一觸控電極與所述第二觸控電極同層絕緣設置或層疊絕緣設置于所述彩膜基板的背離所述陣列基板的一側上,或者設置于所述彩膜基板與所述陣列基板之間; 所述第一觸控電極為驅動電極、所述第二觸控電極為檢測電極,或者,所述第一觸控電極為檢測電極、所述第二觸控電極為驅動電極。
6.根據權利要求4所述的觸控顯示裝置,其特征在于,所述觸控單元還包括第二觸控電極層,所述第二觸控電極層包括多條沿所述第二方向延伸、所述第一方向排布的第三觸控電極; 所述第三觸控電極位于所述彩膜基板的背離所述陣列基板的一側上,所述第一觸控電極位于所述陣列基板與所述彩膜基板之間; 所述第一觸控電極為驅動電極、所述第三觸控電極為檢測電極,或者,所述第一觸控電極為檢測電極、所述第三觸控電極為驅動電極。
7.根據權利要求6所述的觸控顯示裝置,其特征在于,所述顯示單元具有多個公共電極,所述公共電極位于所述陣列基板與所述彩膜基板之間,所述第一觸控電極與所述公共電極同層設置。
8.根據權利要求3所述的觸控顯示裝置,其特征在于,多個所述第一觸控電極為沿第一方向延伸、矩陣排布的塊狀電極或條狀電極,任意一個所述第一觸控電極均對應一條電極引線。
9.根據權利要求4或8所述的觸控顯示裝置,其特征在于,所述觸控顯示裝置還包括第一驅動電路和第二驅動電路; 所述第一觸控電極的多條所述觸控子電極被劃分為第一類電極和第二類電極,所述第一類電極的電極引線從所述第一方向的正方向引出,并連接至所述第一驅動電路,所述第二類電極的電極引線從所述第一方向的反方向引出,并連接至所述第二驅動電路。
10.根據權利要求9所述的觸控顯示裝置,其特征在于,所述第一類電極為奇數行的所述觸控子電極,所述第二類電極為偶數行的所述觸控子電極。
11.根據權利要求10所述的觸控顯示裝置,其特征在于,所述第一驅動電路的輸入端與觸控信號傳輸線連接、輸出端與所述第一類電極連接,所述第一驅動電路用于接收觸控信號,并將所述觸控信號傳輸至所述第一類電極; 所述第二驅動電路的輸入端與所述觸控信號傳輸線連接、輸出端與所述第二類電極連接,所述第二驅動電路用于接收觸控信號,并將所述觸控信號傳輸至所述第二類電極。
12.根據權利要求10所述的觸控顯示裝置,其特征在于,所述第一驅動電路的輸入端與顯示信號傳輸線連接、輸出端與所述第一類電極連接,所述第一驅動電路用于接收顯示信號,并將所述顯示信號傳輸至所述第一類電極; 所述第二驅動電路的輸入端與所述顯示信號傳輸線連接、輸出端與所述第二類電極連接,所述第二驅動電路用于接收顯示信號,并將所述顯示信號傳輸至所述第二類電極。
13.根據權利要求10所述的觸控顯示裝置,其特征在于,所述第一類電極的電極引線還從所述第一方向的反方向引出,并連接至所述第二驅動電路,所述第二類電極的電極引線還從所述第一方向的正方向引出,并連接至所述第一驅動電路; 所述第一驅動電路的輸入端與顯示信號傳輸線連接、第一輸出端與所述第一類電極連接、第二輸出端與所述第二類電極連接,所述第一驅動電路用于接收顯示信號,并將所述顯示信號傳輸至所述第一類電極和所述第二類電極; 所述第二驅動電路的輸入端與所述顯示信號傳輸線連接、第一輸出端與所述第二類電極連接、第二輸出端與所述第一類電極連接,所述第二驅動電路用于接收顯示信號,并將所述顯示信號傳輸至所述第二類電極和所述第一類電極。
14.一種觸控顯示裝置的驅動方法,其特征在于,用于驅動如權利要求1-13任一項所述的觸控顯示裝置,該驅動方法包括: 對多個第一觸控電極施加觸控驅動信號;在觸控發生時,多個所述第一觸控電極輸出觸控檢測信號;根據觸控前后,多個所述第一觸控電極的觸控檢測信號相對于所述觸控驅動信號的變化,判斷觸控點的位置。
15.一種觸控顯示裝置的驅動方法,其特征在于,用于驅動如權利要求1-13任一項所述的觸控顯示裝置,該驅動方法包括: 對多個驅動電極施加觸控驅動信號;在觸控發生時,多個檢測電極輸出觸控檢測信號;根據觸控前后,觸控檢測信號的變化,判斷觸控點的位置; 其中,當所述驅動電極為第一觸控電極時,所述檢測電極為第二觸控電極或第三觸控電極,或者,當所述驅動電極為所述第二觸控電極或所述第三觸控電極時,所述檢測電極為所述第一觸控電極。
16.一種觸控顯示設備,其特征在于,所述觸控顯示設備包括如權利要求1-13任一項所述的觸控顯示裝置。
【文檔編號】G06F3/044GK104461201SQ201410765816
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月11日 優先權日:2014年12月11日
【發明者】王麗花, 周星耀, 張獻祥, 許盈盈, 李曉曄, 劉剛 申請人:上海天馬微電子有限公司, 天馬微電子股份有限公司