触控显示装置及其控制方法、电路.pdf

本发明公开了一种触控显示装置及其控制方法、电路。在触控阶段，控制电路使触控显示装置的薄膜晶体管截止的同时，数据线和公共电极提供相同的控制信号。数据线和公共电极在触控阶段始终等电位，即由数据线和公共电极构成的寄生电容无法被充电。本发明有效避免了上述寄生电容对检测触控信号的影响，提高了触控检测的精度。

权利要求书
1.  一种触控显示装置，其特征在于：包括：
公共电极；
阵列基板，其具有栅极线、数据线和薄膜晶体管；以及
控制电路，其在触控阶段向所述栅极线提供用于使所述薄膜晶体管截止的第一控制信号，向所述数据线提供第二控制信号，并向所述公共电极提供第三控制信号；所述第二控制信号的幅值、频率和相位分别与所述第三控制信号的幅值、频率和相位对应相同。

2.  根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，
所述控制电路，还在显示阶段向所述栅极线提供显示控制信号，向所述数据线提供像素电压信号，并向所述公共电极提供公共电压信号。

3.  根据权利要求1或2所述的触控显示装置，其特征在于，所述第一控制信号、所述第二控制信号或者所述第三控制信号为脉冲信号。

4.  一种用于控制触控显示装置的方法，其特征在于，包括：
在触控阶段，向所述触控显示装置的栅极线提供用于使该触控显示装置的薄膜晶体管截止的第一控制信号，向所述触控显示装置的数据线提供第二控制信号，并向所述触控显示装置的公共电极提供第三控制信号；
其中，所述第二控制信号的幅值、频率和相位分别与所述第三控制信号的幅值、频率和相位对应相同。

5.  根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
在显示阶段，向所述栅极线提供显示控制信号，向所述数据线提供像素电压信号，并向所述公共电极提供公共电压信号。

6.  根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述第一控制信号、所述第二控制信号或者所述第三控制信号为脉冲信号。

7.  一种用于控制触控显示装置的电路，其特征在于，包括：
栅极线控制模块，在触控阶段向所述触控显示装置的栅极线提供用于使该触控显示装置的薄膜晶体管截止的第一控制信号；
数据线控制模块，在所述触控阶段向所述触控显示装置的数据线提供第二控制信号；
公共电极控制模块，在所述触控阶段向所述触控显示装置的公共电极提供第三控制信号；
其中，所述第二控制信号的幅值、频率和相位分别与所述第三控制信号的幅值、频率和相位对应相同。

8.  根据权利要求7所述的电路，其特征在于，
所述栅极线控制模块还在显示阶段向所述栅极线提供显示控制信号；
所述数据线控制模块还在所述显示阶段向所述数据线提供像素电压信号；
所述公共电极控制模块还在所述显示阶段向所述公共电极提供公共电压信号。

9.  根据权利要求7或8所述的电路，其特征在于，所述第一控制信号、所述第二控制信号或者所述第三控制信号为脉冲信号。

说明书触控显示装置及其控制方法、电路
技术领域
本发明涉及触控显示技术领域，尤其涉及一种触控显示装置，还涉及一种用于控制该触控显示装置的方法及电路。
背景技术
随着智能电子产品的普及，电容式触控屏被广泛地应用于手机、平板电脑等各种电子产品中。目前较为常见的电容式触控屏有OGS(One Glass Solution)式触控屏、On-Cell式触控屏和In-Cell式触控屏。其中，In-Cell技术由于其制作工艺上的优势，能使电容式触控屏更加轻薄、透光性更好。
现有技术中具有内嵌式(In-Cell)触控屏的液晶显示装置通常采用显示与触控分时扫描的方式控制公共电极。图1示出了现有技术中具有内嵌式触控屏的液晶显示装置的公共电极的结构示意图。参照图1，公共电极包括呈矩阵排布的多个方块电极1。每个方块电极1均通过其对应的寻址线2连接至控制电路3。控制电路3分时控制各个方块电极1。具体地，在显示阶段，控制电路3将方块电极1驱动至显示所需的电位。在触控阶段，控制电路3向方块电极1提供触控检测信号。
上述具有内嵌式触控屏的液晶显示装置至少存在以下技术缺陷：在触控阶段，公共电极作为触控检测电极，在公共电极与数据线之间容易形成寄生电容。该寄生电容与方块电极1和地之间的自电容串联，减少了感应电容。感应电容的减少会导致控制电路3的驱动力不足，使得控制电路3无法进行正常的触控检测。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中具有内嵌式触控屏的液晶显示装置存在的技术缺陷。具体地，在触控阶段，公共电极作为触控检测电极，在公共电极与数据线之间容易形成寄生电容。该寄生电容与方块电极和地之间的自电容串联，减少了感应电容。感应电容的减少会导致控制电路的驱动力不足，使得控制电路无法进 行正常的触控检测。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种触控显示装置及其控制方法、电路。
根据本发明的第一个方面，提供了一种触控显示装置，其包括：
公共电极；
阵列基板，其具有栅极线、数据线和薄膜晶体管；以及
控制电路，其在触控阶段向所述栅极线提供用于使所述薄膜晶体管截止的第一控制信号，向所述数据线提供第二控制信号，并向所述公共电极提供第三控制信号；所述第二控制信号的幅值、频率和相位分别与所述第三控制信号的幅值、频率和相位对应相同。
优选的是，所述控制电路，还在显示阶段向所述栅极线提供显示控制信号，向所述数据线提供像素电压信号，并向所述公共电极提供公共电压信号。
优选的是，所述第一控制信号、所述第二控制信号或者所述第三控制信号为脉冲信号。
根据本发明的第二个方面，提供了一种用于控制上述触控显示装置的方法，其包括：
在触控阶段，向所述触控显示装置的栅极线提供用于使该触控显示装置的薄膜晶体管截止的第一控制信号，向所述触控显示装置的数据线提供第二控制信号，并向所述触控显示装置的公共电极提供第三控制信号；
其中，所述第二控制信号的幅值、频率和相位分别与所述第三控制信号的幅值、频率和相位对应相同。
优选的是，上述控制方法还包括：
在显示阶段，向所述栅极线提供显示控制信号，向所述数据线提供像素电压信号，并向所述公共电极提供公共电压信号。
优选的是，所述第一控制信号、所述第二控制信号或者所述第三控制信号为脉冲信号。
根据本发明的第三个方面，提供了一种用于控制上述触控显示装置的电路，其包括：
栅极线控制模块，在触控阶段向所述触控显示装置的栅极线提供用于使该触控显示装置的薄膜晶体管截止的第一控制信号；
数据线控制模块，在所述触控阶段向所述触控显示装置的数据线提供第二控制信号；
公共电极控制模块，在所述触控阶段向所述触控显示装置的公共电极提供第三控制信号；
其中，所述第二控制信号的幅值、频率和相位分别与所述第三控制信号的幅值、频率和相位对应相同。
优选的是，所述栅极线控制模块还在显示阶段向所述栅极线提供显示控制信号；所述数据线控制模块还在所述显示阶段向所述数据线提供像素电压信号；所述公共电极控制模块还在所述显示阶段向所述公共电极提供公共电压信号。
优选的是，所述第一控制信号、所述第二控制信号或者所述第三控制信号为脉冲信号。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
应用本发明所述的触控显示装置，在触控阶段，控制电路一方面控制触控显示装置的薄膜晶体管都截止，另一方面向数据线和公共电极提供相同的控制信号。数据线和公共电极在触控阶段始终等电位，即由数据线和公共电极构成的寄生电容无法被充电。因此，本发明有效避免了由数据线和公共电极构成的寄生电容对检测触控信号的影响，提高了触控检测的精度。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1示出了现有技术中具有内嵌式触控屏的液晶显示装置的公共电极的结构示意图；
图2示出了本发明实施例中触控显示装置的控制信号的示意图；
图3示出了本发明实施例用于控制触控显示装置的方法的流程示意图；以及
图4示出了本发明实施用于控制触控显示装置的电路的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
本发明旨在解决现有技术中具有内嵌式触控屏的液晶显示装置存在的技术缺陷。具体地，在触控阶段，公共电极作为触控检测电极，在公共电极与数据线之间容易形成寄生电容。该寄生电容与方块电极和地之间的自电容串联，减少了感应电容。感应电容的减少会导致控制电路的驱动力不足，使得控制电路无法进行正常的触控检测。为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种触控显示装置。
在本实施例中，触控显示装置包括彩膜基板、阵列基板、公共电极和控制电路。其中，阵列基板包括由若干栅极线和若干数据线划分成的子像素单元阵列。每个子像素单元中设置有薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)和像素电极。公共电极包括呈矩阵排布的多个方块电极。每个方块电极均通过其对应的寻址线连接至控制电路。
控制电路通过其信号输出接口分别与触控显示装置的各条栅极线、各条数据线和各个方块电极电连接。对于触控显示装置的任意一个子像素单元的薄膜晶体管，在触控阶段，控制电路分别向公共电极以及与该薄膜晶体管相连的栅极线和数据线发送相应的控制信号。具体地，参照图2，是触控显示装置中控制信号的示意图。在触控阶段，控制电路向栅极线提供第一控制信号，向数据线提供第二控制信号，并向公共电极提供第三控制信号。其中，第一控制信号用于使与接收该信号的栅极线连接的薄膜晶体管截止。第二控制信号的幅值、频率和相位分别与第三控制信号的幅值、频率和相位对应相同。
值得注意的是，控制电路向公共电极提供第三控制信号，指的是：控制电路向用于构成公共电极的每个方块电极提供相同的第三控制信号。这样，可以减少触控扫描所需的时间，相应地增加显示扫描的时间，从而为更高解析度的显示提供了有利条件。另外不会产生误报点，在屏幕沾有水雾或水滴的情况下也可以正常报点，从而提高了报点率、信噪比等触控性能。
在本实施例中，在触控阶段，由于控制电路将所有栅极线的电压都拉低，使 各栅极线对应的薄膜晶体管都截止。因此，在此阶段无论数据线上的电位怎样变化，都不会影响液晶电容，即不会影响显示效果。在此阶段，控制电路使提供给数据线的第二控制信号的幅度、频率和相位分别与提供给公共电极的第三控制信号的幅度、频率和相位对应相同。可以看出，在触控阶段，第二控制信号和第三控制信号是相同的信号，即数据线和公共电极在触控阶段始终等电位，由数据线和公共电极构成的寄生电容无法被充电。因此，本发明实施例有效避免了由数据线和公共电极构成的寄生电容对检测触控信号的影响，提高了触控检测的精度。
在本发明一优选的实施例中，控制电路还用于在显示阶段向栅极线提供显示控制信号，向数据线提供像素电压信号，并向公共电极提供公共电压信号。但是本发明对此不作限制。在其他实施例中，控制电路可以只具备控制触控检测的功能。也就是说，控制电路只要能够在触控阶段起到使由数据线和公共电极构成的寄生电容无法被充电即可。
在本发明一优选的实施例中，第一控制信号、第二控制信号或者第三控制信号为脉冲信号，例如方波信号、正弦波信号或阶梯信号等。但是，本发明对第一控制信号、第二控制信号或第三控制信号的形式不作限制。即第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号也可以不是脉冲信号。
相应地，本发明实施例还提供了一种用于控制上述触控显示装置的方法。
如图3所示，是本发明实施例用于控制触控显示装置的方法的流程示意图。本实施例所述的控制方法，主要包括步骤101和步骤102。
在步骤101中，判断触控显示装置是否处于触控阶段。
在步骤102中，判断出触控显示装置处于触控阶段时，向触控显示装置的栅极线提供用于使该触控显示装置的薄膜晶体管截止的第一控制信号，向触控显示装置的数据线提供第二控制信号，并向触控显示装置的公共电极提供第三控制信号。其中，第二控制信号的幅值、频率和相位分别与第三控制信号的幅值、频率和相位对应相同。
值得注意的是，控制电路向公共电极提供第三控制信号，指的是：控制电路向用于构成公共电极的每个方块电极提供相同的第三控制信号。这样，可以减少触控扫描所需的时间，相应地增加显示扫描的时间，从而为更高解析度的显示提供了有利条件。另外不会产生误报点，在屏幕沾有水雾或水滴的情况下也可以正常报点，从而提高了报点率、信噪比等触控性能。
应用本实施例所述的控制方法，当判断出触控显示装置处于触控阶段时，通过将触控显示装置的所有栅极线的电压都拉低使各栅极线对应的薄膜晶体管都截止。因此，在触控阶段无论数据线上的电位怎样变化，都不会影响显示效果。此时，可使提供给数据线的第二控制信号与提供给公共电极的第三控制信号相同。由于数据线和公共电极在触控阶段始终相同(等电位)，因此由数据线和公共电极构成的寄生电容无法被充电。可以看出，本发明实施例有效避免了由数据线和公共电极构成的寄生电容对检测触控信号的影响，提高了触控检测的精度。
仍参照图3，在本发明一优选的实施例中，上述控制方法还包括步骤103和步骤104。
在步骤103中，判断出触控显示装置未处于触控阶段时，判断触控显示装置是否处于显示阶段。
在步骤104中，判断出触控显示装置处于显示阶段时，向栅极线提供显示控制信号，向数据线提供像素电压信号，并向公共电极提供公共电压信号。
在本发明一优选的实施例中，第一控制信号、第二控制信号或者第三控制信号为脉冲信号，例如方波信号、正弦波信号或阶梯信号等。但是，本发明对第一控制信号、第二控制信号或第三控制信号的形式不作限制。即第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号也可以不是脉冲信号。
相应地，本发明实施例还提供了一种用于控制上述触控显示装置的电路。
如图4所示，是本发明实施例用于控制触控显示装置的电路的结构示意图。本实施例所述的控制电路主要包括栅极线控制模块201、数据线控制模块202和公共电极控制模块203。
具体地，栅极线控制模块201与触控显示装置204的栅极线电连接。栅极线控制模块201设置为在触控阶段向触控显示装置204的栅极线提供用于使该触控显示装置204的薄膜晶体管截止的第一控制信号。
数据线控制模块202与触控显示装置204的数据线电连接。数据线控制模块202设置为在触控阶段向触控显示装置204的数据线提供第二控制信号。
公共电极控制模块203与触控显示装置204的公共电极电连接。公共电极控制模块203设置为在触控阶段向触控显示装置204的公共电极提供第三控制信号。重要地，第二控制信号的幅值、频率和相位分别与第三控制信号的幅值、频率和相位对应相同。
值得注意的是，公共电极控制模块203向公共电极提供第三控制信号，指的是：公共电极控制模块203向用于构成公共电极的每个方块电极提供相同的第三控制信号。这样，可以减少触控扫描所需的时间，相应地增加显示扫描的时间，从而为更高解析度的显示提供了有利条件。另外不会产生误报点，在屏幕沾有水雾或水滴的情况下也可以正常报点，从而提高了报点率、信噪比等触控性能。
应用本实施例所述的控制电路，在触控阶段，栅极线控制模块201将触控显示装置204的所有栅极线的电压都拉低，使各栅极线对应的薄膜晶体管都截止。因此，在触控阶段无论数据线上的电位怎样变化，都不会影响显示效果。此时，可使数据线控制模块202向数据线提供的第二控制信号与公共电极控制模块203向公共电极的第三控制信号相同。由于数据线和公共电极在触控阶段始终相同(等电位)，因此由数据线和公共电极构成的寄生电容无法被充电。可以看出，本发明实施例有效避免了由数据线和公共电极构成的寄生电容对检测触控信号的影响，提高了触控检测的精度。
在本发明一优选的实施例中，栅极线控制模块201还设置为：在显示阶段向栅极线提供显示控制信号。数据线控制模块202还设置为：在显示阶段向数据线提供像素电压信号。公共电极控制模块203还设置为：在显示阶段向公共电极提供公共电压信号。但是本发明对此不作限制。在其他实施例中，控制电路可以只具备控制触控检测的功能。也就是说，控制电路只要能够在触控阶段起到使由数据线和公共电极构成的寄生电容无法被充电即可。
在本发明一优选的实施例中，第一控制信号、第二控制信号或者第三控制信号为脉冲信号或者阶梯信号。但是，本发明对第一控制信号、第二控制信号或第三控制信号的形式不作限制。即第一控制信号、第二控制信号或者第三控制信号也可以不是脉冲信号。
本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明 而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。