专利名称：一种触摸显示装置及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及触摸屏领域，具体是涉及一种触摸显示装置及其驱动方法。
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触摸屏，触摸屏在显示领域发挥着重要的作用。其中，电容式触摸屏，因其具有较高的灵敏度，备受关注。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。电容式触摸屏包括:外挂式触摸屏和内嵌式触摸屏。内嵌式触摸屏，即将TP集成到液晶显示面板(Liquid Crystal Display,LCD)中的触摸屏。内嵌式触摸屏由于其制作成本低、透光率较好、模组厚度较薄等原因成为目前人们研究的热点。下面简单介绍互电容式触摸屏的基本工作原理。如图1所示，为现有一种触摸屏结构，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。当手指触碰触摸屏时，电路中有一部分电流流入手指，等效为触摸驱动电极及触摸感应电极之间的互电容的值发生改变，在触摸点检测电路端检测互电容引起的微弱电流变化。由于触摸驱动电极和触摸感应电极均设置在液晶显示面板中，TP结构与LCD公共电极之间的距离很小，触摸驱动电极/触摸感应电极和公共电极间的寄生电容非常巨大，使得LCD的噪音对TP的影响很大；因此触摸点检测电路检测的电流信号几乎湮没在噪声中，触控效果非常差，甚至可能导致触摸屏无法正常工作。此外，现有触摸屏也有一些是复用了现有的LCD上的电极线，例如公共电极线或者栅线，但是感应电极采用每条电极线时会使得电阻值较大，从而导致了触摸的灵敏度较低。
发明内容
为了解决现有的触摸屏中的触摸灵敏度较低，本发明提供了 一种触摸屏显示装置及其驱动方法。本发明采用的技术方案是:一种触摸显示装置，包括多条栅线、多条数据线、像素电极和薄膜晶体管，还包括多个第一公共电极，所述多个第一公共电极与所述多条数据线交叉绝缘设置，用于在第一时刻接收触摸检测驱动信号，以形成触摸驱动电极，以及用于在第二时刻接收显示驱动信号；所述多条数据线在第一时刻组合成感应电极，以与所述触摸驱动电极形成互电容结构；
所述像素电极用于在第二时刻接收像素信号，以与所述第一公共电极配合进行显
/Jn o本发明还提供了一种触摸显示装置的驱动方法，包括:在第一时刻，将所述多个数据线组合成多个感应电极，并将触摸检测驱动信号施加至所述第一公共电极，来执行基于所述触摸检测驱动信号的触摸操作；在第二时刻，将显示驱动信号施加至第一公共电极，并将像素信号施加至像素电极，来执行基于所述显示驱动信号和像素信号的显示。本发明的触摸显示装置复用显示面板现有的电极线，将数据线在触摸阶段的第一时刻组合成多个感应电极，并给驱动电极施加触摸检测驱动信号，以与感应电极形成互电容结构。由于感应电极是由多条数据线并联而成，使得触摸检测的灵敏度较高。
图1为现有一种触摸屏的结构示意图；图2为本发明一种实施例的结构示意图；图3为本发明一种实施例的数据线的连接结构图；图4为本发明一种实施例的数据线进行显示操作的连接结构图；图5为本发明一种实施例的数据线进行触摸操作的连接结构图；图6为本发明一种实施例的触摸传感器的结构示意图；图7为图6的具体结构图；图8为图6的电场图。
具体实施例方式为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本发明的触摸显示装置包括多条栅线、多条数据线、像素电极和薄膜晶体管，还包括多个第一公共电极，所述多个第一公共电极与所述多条数据线交叉绝缘设置，用于在第一时刻接收触摸检测驱动信号，以形成触摸驱动电极，以及用于在第二时刻接收显示驱动信号;所述多条数据线在第一时刻组合成感应电极，以与所述触摸驱动电极形成互电容结构；所述像素电极用于在第二时刻接收像素信号，以与所述第一公共电极配合进行显
/Jn o本发明的触摸显示装置复用显示面板现有的电极线，将数据线在触摸阶段组合成多个感应电极，并给作为触摸驱动电极的公共电极施加触摸检测驱动信号，以与感应电极形成互电容结构。由于感应电极是由多条数据线组合而成，使得触摸检测的灵敏度较高。如图2所示，为本发明一种实施例的结构示意图，该触摸屏显示装置与第一种实施例基本相同，其区别是还包括:触摸模块200，用于在第一时刻将触摸检测驱动信号施加至所述第一公共电极；显示模块300，用于在第二时刻将显示驱动信号施加至所述第一公共电极以及将像素信号施加至像素电极。本实施例的触摸显示装置复用显示面板的电极线，该显示面板100包括多条栅线、多条数据线101、第一公共电极102、像素电极和薄膜晶体管，栅线和数据线交叉形成在基板上，栅线和数据线限定的像素单元内设置有像素电极和作为像素电极开关的薄膜晶体管。数据线101和栅线交叉绝缘设置，优选地是垂直交叉绝缘设置，第一公共电极102与数据线交叉绝缘设置，优选地是垂直交叉绝缘设置，多条数据线在第一时刻组合成多个子感应电极，以与触摸驱动电极形成互电容结构。触摸模块200用于在第一时刻将触摸检测驱动信号施加至所述第一公共电极，以实现触摸操作。显示模块300用于将显示驱动信号施加至所述第一公共电极以及将像素信号施加至像素电极，以进行显示操作。本发明的第一时刻的感应电极可以是多条数据线组合而成，还可以是与多条数据线平行设置的第二公共电极或者是两者兼有，感应电极在第一时刻与触摸驱动电极形成互电容结构，以实现触摸操作。本发明的一种实施例中，将多条数据线组合成多个子感应电极，包括选择相邻或者不相邻的若干条数据线形成一个子感应电极。优选地，所述子感应电极中选择的数据线的条数相等。图2所示的实施例中，每个子感应电极选择相等的数据线，都为4条，也可以根据需要来选择其他的条数。而且，在相邻的子感应电极之间还可以间隔有一条或者多条虚拟(dummy)的数据线，在相邻的子感应电极之间设置有狭缝，以达到更好的触控效果和触控精度。如图3所示，为本发明一种实施例的数据线的连接结构图，本发明的触摸显示装置还包括开关，用于控制所述数据线在第一时刻与所述触摸模块相连接和用于控制所述数据线在第二时刻与所述显示模块相连接，实现了数据线在不同时刻的工作状态。该开关可以是双向开关或者其他具有选择功能的开关。为了达到数据线复用功能，并且显示信号和触摸不互相干扰，需要将触摸模块和显示模块集成在一起，并通过开关门电路对数据线连接进行分配。如图4所示，为本发明一种实施例的数据线进行显示操作的连接结构图，该实施例的触摸显示装置利用开关将显示模块与数据线进行导通，以进行显示。该实施例的显示模块是通过移位寄存器和锁存器向数据线提供数据信号，进行显示操作与一般的面板显示的工作过程相同。如图5所示，为本发明一种实施例的数据线进行触摸操作的连接结构图，该实施例的数据线组合成多个子感应电极，触摸模块通过开关与子感应电极相连接，以实现触摸操作。该触摸模块可以是多路复用器，感应电极在触摸感测时向触摸模块输出感应信号，以确定触摸位置。本发明的触摸显示装置还包括检测模块，用于根据触摸驱动电极和感应电极之间所形成的电容，来确定触摸位置。具体是通过测量出所述感应电流的大小，并根据预先记录的电流值与坐标值的对应关系来确定触摸点在所述电极线上的位置。同时，结合记录的电极线的位置信息，就可以得到出现在某一电极线上的触摸点的确切位置。如图6所示，为本发明一种实施例的触摸传感器的结构示意图，该触摸显示装置的触摸驱动电极为公共电极，包括横向的公共电极Xl、X2，感应电极为由多条数据线组成，分别形成子感应电极Y1、Y2等子感应电极。如图7所示，为该触摸传感器的具体结构图，公共电极由透明导电膜ITO形成。如图8所示，为图6的触摸屏形成的电场示意图。
本发明还提供了一种触摸屏的驱动方法，包括:在第一时刻，将所述多个数据线组合成多个感应电极，并将触摸检测驱动信号施加至所述第一公共电极，来执行基于所述触摸检测驱动信号的触摸操作；在第二时刻，将显示驱动信号施加至第一公共电极，并将像素信号施加至像素电极，来执行基于所述显示驱动信号和像素信号的显示。所述将多条数据线组合成多个子感应电极，包括选择相邻或者不相邻的若干条数据线形成一个感应电极。本发明的子感应电极中选择的数据线的条数相等，以与触摸驱动电极形成互电容结构。上述技术方案具有如下效果:本发明的触摸屏复用显示面板现有的电极线，将数据线在触摸阶段的第一时刻组合成多个感应电极，并给驱动电极施加触摸检测驱动信号，以与感应电极形成互电容结构，以检测触摸位置。由于感应电极是由多条数据线组合而成，使得触摸检测的灵敏度较高。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种触摸显示装置，包括多条栅线、多条数据线、像素电极和薄膜晶体管，其特征在于，还包括多个第一公共电极，所述多个第一公共电极与所述多条数据线交叉绝缘设置，用于在第一时刻接收触摸检测驱动信号，以形成触摸驱动电极，以及用于在第二时刻接收显示驱动信号； 所述多条数据线在第一时刻组合成感应电极，以与所述触摸驱动电极形成互电容结构； 所述像素电极用于在第二时刻接收像素信号，以与所述第一公共电极配合进行显示。
2.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其特征在于，所述触摸显示装置还包括: 触摸模块，用于在第一时刻将触摸检测驱动信号施加至所述第一公共电极； 显示模块，用于在第二时刻将显示驱动信号施加至所述第一公共电极以及将像素信号施加至像素电极。
3.根据权利要求2所述的触摸显示装置，其特征在于，第一时刻的感应电极还包括与所述多条数据线平行设置的第二公共电极。
4.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其特征在于，所述第一时刻的感应电极包括多个子感应电极，其中所述多个子感应电极包括相邻或者不相邻的若干条数据线。
5.根据权利要求4所述的触摸显示装置，其特征在于，所述相邻子感应电极中包含的所述数据线的条数相等。
6.根据权利要求1-5任何一项所述的触摸显示装置，其特征在于，所述触摸显示装置还包括开关，用于控制所述数据线在第一时刻与所述触摸模块相连接和用于控制所述数据线在第二时刻与所述显示模块相连接。
7.根据权利要求1-5任何一项所述的触摸显示装置，其特征在于，所述触摸显示装置还包括检测模块，用于根据所述触摸驱动电极和感应电极之间所形成的电容，来确定触摸位置。
8.—种如权利要求1-7任一项所述触摸显示装置的驱动方法，其特征在于，包括: 在第一时刻，将所述多个数据线组合成多个感应电极，并将触摸检测驱动信号施加至所述第一公共电极，来执行基于所述触摸检测驱动信号的触摸操作； 在第二时刻，将显示驱动信号施加至第一公共电极，并将像素信号施加至像素电极，来执行基于所述显示驱动信号和像素信号的显示。
全文摘要
本发明提供了一种触摸显示装置及其驱动方法，所述触摸显示装置包括多条栅线、多条数据线、像素电极和薄膜晶体管，还包括多个第一公共电极，所述多个第一公共电极与数据线交叉绝缘设置，用于在第一时刻接收触摸检测驱动信号，以形成触摸驱动电极，以及用于在第二时刻接收显示驱动信号；所述多条数据线在第一时刻组合成感应电极，以与所述触摸驱动电极形成互电容结构；所述像素电极用于在第二时刻接收像素信号，以与所述第一公共电极配合进行显示。本发明的触摸显示装置复用显示面板的电极线，将数据线在触摸阶段组合成多个感应电极，并给公共电极施加触摸检测驱动信号。由于感应电极是由多条数据线组合而成，使得触摸检测的灵敏度较高。
文档编号G06F3/041GK103197796SQ20131010979
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者赵家阳 申请人:京东方科技集团股份有限公司