一种触控装置、驱动方法、阵列基板和液晶显示面板

摘要

本发明公开了一种触控装置、驱动方法、阵列基板和液晶显示面板。该触控装置包括多个触控电极，及触控电路；其中，所述触控电极通过触控检测线分别与所述触控电路的多个接口对应相连；至少一个所述触控电极对应的触控检测线上设置有开关；其中，每个所述开关具有第一工作状态和第二工作状态，在所述第一工作状态时，所述开关导通，在所述第二工作状态时，所述开关断开。通过在触控电极对应的触控检测线上设置开关，开关的工作状态控制触控装置的工作状态，触控检测时，通过调节开关的工作状态调节用于触控的触控电极的个数，设置较少的触控电极工作时，触控电极的总电容较小，触控速度提高。

权利要求

1.一种触控装置，其特征在于，包括多个触控电极及触控电路；

其中，所述触控电极通过触控检测线分别与所述触控电路的多个接口对应相连；至少一个所述触控电极对应的触控检测线上设置有开关；其中，至少一个所述开关具有第一工作状态和第二工作状态，在所述第一工作状态时，所述开关导通，在所述第二工作状态时，所述开关断开；

其中，所述触控电极呈矩阵排列；

至少一个所述触控电极包含至少两个相互绝缘的子电极，所述子电极分别通过所述触控检测线与所在的触控电极对应的接口相连。

2.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，至少一个所述触控电极分为两个相互绝缘的子电极。

3.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，至少一个所述触控电极的两个子电极对称分布。

4.根据权利要求3所述的触控装置，其特征在于，至少一个所述触控电极的两个子电极呈对角分布。

5.根据权利要求2所述的一种触控装置，其特征在于，至少一个所述触控电极的两个子电极呈内外分布。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的触控装置，其特征在于，每个所述子电极对应的触控检测线上都设置有开关。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的触控装置，其特征在于，每个所述触控电极的两个子电极中的一个子电极对应的触控检测线上设置有开关。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的触控装置，其特征在于，每个所述触控电极采用相同的子电极分布方式。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的触控装置，其特征在于，所述开关为薄膜晶体管。

10.根据权利要求1-5任意一项所述的触控装置，其特征在于，所述触控电极为矩形电极。

11.一种权利要求1-10任意一项所述触控装置的驱动方法，其特征在于，包括：确认所述开关进入第一工作状态或第二工作状态；

当所述开关进入第一工作状态时，控制开关导通，所述触控电路向该开关对应的触控检测线输出触控驱动信号；

当所述开关进入第二工作状态时，控制开关断开，所述触控电路停止向该开关对应的触控检测线输出触控驱动信号。

12.根据权利要求11所述的驱动方法，其特征在于，所述触控电极为公共电极划分得到，所述触控检测线复用为所述公共电极的连接线；

所述驱动方法包括：

进入触控周期时，确认所述开关进入第一工作状态或第二工作状态；

当所述开关进入第一工作状态时，控制开关导通，所述触控电路向该开关对应的触控检测线输出触控驱动信号；

当所述开关进入第二工作状态时，控制开关断开，所述触控电路停止向该开关对应的触控检测线输出触控驱动信号；

进入显示周期时，控制所有开关导通，显示电路向所述触控检测线输出公共电压。

13.一种阵列基板，其特征在于，包括权利要求1-10任意一项所述的触控装置，所述触控装置的触控电极为所述阵列基板的公共电极划分得到。

14.根据权利要求13所述的阵列基板，其特征在于，所述触控检测线复用为所述公共电极的连接线。

15.根据权利要求13所述的阵列基板，其特征在于，所述公共电极工作时，所述开关均导通。

16.根据权利要求13所述的阵列基板，其特征在于，所述开关与所述阵列基板中控制液晶转向的薄膜晶体管在相同的制作工艺中生成。

17.一种液晶显示面板，其特征在于，包括彩膜，还包括权利要求13-16任意一项所述的阵列基板。

18.根据权利要求17所述的液晶显示面板，其特征在于，所述液晶显示面板的集成电路设置于液晶显示面板的非显示区，所述集成电路与触控检测线连接。

说明书

一种触控装置、驱动方法、阵列基板和液晶显示面板

技术领域

[0001] 本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种触控装置、驱动方法、阵列基板和液晶显示面板。

背景技术

[0002] 当前，在显示面板领域中，带触控功能的显示面板已经越来越成为主流显示产品，出现了各种显示面板和触控面板的集成方式，可谓种类繁多，例如内嵌式(incell)、盒外式(oncell)以及外挂式。另一方面，若从工作原理上来进行分类，带触控功能的显示面板又可以大致分为电容式、电阻式、红外式等。其中，电容式触控显示面板主要包括自电容式和互电容式两种类型。每种类型的触控显示面板都各有各的优势和劣势。基于自电容式的触控显示面板通常将用于触控的电极设置在显示面板外层基板的内部，因而，自电容的触控显示面板整体厚度较小，更轻薄。

发明内容

[0003] 本发明提供了一种触控装置、驱动方法、阵列基板和液晶显示面板，其通过在触控电极对应的触控检测线上设置开关，开关的工作状态控制触控装置的工作状态，触控检测时，通过调节开关的工作状态调节用于触控的触控电极的个数，设置较少的触控电极工作时，触控电极的总电容较小，触控速度提高。

[0004] 为实现上述设计，本发明采用以下技术方案：

[0005] 一方面采用一种触控装置，包括多个触控电极及触控电路；

[0006] 其中，所述触控电极通过触控检测线分别与所述触控电路的多个接口对应相连；至少一个所述触控电极对应的触控检测线上设置有开关；其中，每个所述开关具有第一工作状态和第二工作状态，在所述第一工作状态时，所述开关导通，在所述第二工作状态时，所述开关断开。

[0007] 另一方面采用一种上述触控装置的驱动方法，包括：

[0008] 确认所述开关进入第一工作状态或第二工作状态；

[0009] 当所述开关进入第一工作状态时，控制开关导通，所述触控电路向该开关对应的触控检测线输出触控驱动信号；

[0010] 当所述开关进入第二工作状态时，控制开关断开，所述触控电路停止向该开关对应的触控检测线输出触控驱动信号。

[0011] 再一方面采用一种阵列基板，包括前述任意一项所述的触控装置，所述触控装置的触控电极为所述阵列基板的公共电极划分得到。

[0012] 最后采用一种液晶显示面板，包括彩膜，还包括前述的阵列基板。

[0013] 本发明具备如下至少一种有益效果：通过在触控电极对应的触控检测线上设置开关，开关的工作状态控制触控装置的工作状态，触控检测时，通过调节开关的工作状态调节用于触控的触控电极的个数，设置较少的触控电极工作时，触控电极的总电容较小，触控速度提高。

附图说明

[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

[0015] 图1是本发明具体实施方式中提供的一种触控装置的开关的分布示意图。

[0016] 图2是本发明具体实施方式中提供的一种触控装置的触控电极和开关的第一种布局示意图。

[0017] 图3是本发明具体实施方式中提供的一种触控装置中触控电极和开关的第二种布局示意图。

[0018] 图4是本发明具体实施方式中提供的一种触控装置中触控电极和开关的第三种布局示意图。

[0019] 图5是本发明具体实施方式中提供的一种触控装置中触控电极和开关的第四种布局示意图。

[0020] 图6是本发明具体实施方式中提供的一种触控装置中触控电极和开关的第五种布局示意图。

[0021] 图7是本发明具体实施方式中提供的一种触控装置的整体布局示意图。

[0022] 图8是本发明具体实施方式中提供的触控装置的驱动方法的第一实施例的方法流程图。

[0023] 图9是本发明具体实施方式中提供的触控装置的驱动方法的第二实施例的方法流程图。

[0024] 图10是本发明具体实施方式中提供的一种阵列基板的布局示意图。

[0025] 图11是本发明具体实施方式中提供的一种液晶显示面板的实施例的结构图。

具体实施方式

[0026] 为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0027] 请参考图1，其是本发明具体实施方式中提供的一种触控装置的开关的分布示意图。如图所示，该触控装置，多个触控电极12及触控电路14；

[0028] 其中，所述触控电极12通过触控检测线13分别与所述触控电路14的多个接口对应相连；至少一个所述触控电极12对应的触控检测线13上设置有开关；其中，每个所述开关具有第一工作状态和第二工作状态，在所述第一工作状态时，所述开关导通，在所述第二工作状态时，所述开关断开。

[0029] 在本实施例中，每个开关具有第一工作状态和第二工作状态，开关设置为两种工作状态，在所述第一工作状态时，所述开关导通，在所述第二工作状态时，所述开关断开。整个触控装置的工作状态由开关的工作状态决定，触控装置不同的工作状态取决于触控电极工作的比例。例如，正常工作状态下，所有的触控电极12均进行触控检测；低功耗工作状态下，部分触控电极12进行触控检测。对应到开关的工作状态，正常工作状态下开关可以设置为全部处于第一工作状态或大部分处于第一工作状态，低功耗工作状态下，开关一半或更小的比例处于第二工作状态。当然，这种设置不是绝对的，有可能60％的开关处于第二工作状态也是低功耗工作状态。具体如图1所示，在正常工作状态下，实线和虚线上的开关均处于第一工作状态；在低功耗工作状态下，实线对应的触控检测线13上的开关处于第一工作状态，虚线对应的触控检测线13上的开关处于第二工作状态；或虚线对应的触控检测线13上的开关处于第一工作状态，实线对应的触控检测线13上的开关处于第二工作状态。在低功耗工作状态下，触控电路14只需要向一半的触控电极12发送触控驱动信号，触控过程中的能耗大约降低一半。

[0030] 上述为优选的实施例，在实际的工作状态调整过程中，为了进一步降低功耗，可以选择每组2×2的触控电极12中保留一个处于工作状态；还可直接以每行或每列触控电极12间隔设置为导通和断开实现低功耗工作状态。进一步还可以更少设置触控电极12的开关导通实现更低功耗。但是所有的调整均以实现触控功能为基本要求，对应于触控电极12而言，针对不同的产品要求和生产工艺可能存在不同的大小。如果触控电极12的面积较大，那么开关处于第二工作状态的比例则不能太低，否则较大区域内没有触控电极12处于工作状态可能会出现触控操作无法实现的情况；反之，如果触控电极12的面积较小，那么开关处于第二工作状态的比例可以设置得比较低，但是依然需要注意不能将较大区域内的连续多个开关全部关闭。

[0031] 请参考图2，其是本发明具体实施方式中提供的一种触控装置的触控电极和开关的第一种布局示意图。如图所示，在前一实施例的基础上，该触控装置，至少一个所述触控电极12包含至少两个相互绝缘的子电极，所述子电极分别通过所述触控检测线13与所在的触控电极12对应的接口相连。

[0032] 每个触控电极12分为两个相互绝缘的子电极。

[0033] 一般而言，触控电极12呈矩阵排列，用于驱动触控电极12进行触控检测的触控电路14设置于矩阵的底部，在具体描述时，以触控电路14位于下方的方向作为行和列区分的基准以及上下和左右区分的基准。在本方案中，将触控电极12分为至少两个相互绝缘的子电极，每个子电极通过一触控检测线13与该触控电极12对应的接口相连，每个触控电极12中至少一个子电极对应的触控检测线13上设置有开关，以低功耗工作状态进行触控检测时，通过开关调节用于触控的子电极的个数，即调节处于第一工作状态的个数；设置较少的子电极的个数时，触控电极12的电容较小，触控速度提高，能耗降低。特别在于设备电量不足的状态下，每个触控电极12只对应设置一个子电极进行触控检测，能够有效提高触控检测的速度，降低触控检测的能耗。

[0034] 相比于前一实施例，本实施例中设置子电极的方式能够进一步保证触控功能的实现。假设每个触控电极12的面积为1，子电极的面积为1/2，那么在前一实施例中断开一半的开关，则还剩一半的触控电极12工作，触控检测中闲置区域为一半，最小闲置区域的单位面积为1；在本实施例中断开一半的开关将每个触控电极12中的一个子电极断开，则触控检测中闲置区域的依然为一般，但是最小闲置区域的单位面积为1/2。也就是说在本实施例中，不会出现大面积的闲置区域，触控检测更加稳定。如果前一实施例和本实施例中闲置的触控电极12(或子电极)均匀分布，前一实施例中可能会出现触控信号量较大但偶然会有无法触控的情况，本实施例中虽然单个子电极的触控信号量较小，但是整体的触控功能能够完整实现。

[0035] 在图2所示的实施例中，也可通过前一实施例的方式实现正常工作状态和低功耗工作状态，即对于任意两个相邻的触控电极12，其中一个触控电极12对应的开关15a和开关15b均处于第二工作状态，另一触控电极12对应的开关15a和开关15b均处于第一工作状态，低功耗工作状态的实现原理与前一实施例相同。

[0036] 具体的，每个触控电极12的两个子电极对称分布。

[0037] 可选的，每个触控电极12的两个子电极呈上下分布。

[0038] 一般而言，每个触控电极12的子电极的个数为两个，两个子电极的产品的结构、布线相对简单，开关的个数较少，对生产工艺的要求不高，实际使用过程中操作一个开关即可。设置多个子电极能够实现更为精细的触控要求，可以应对多种不同状态下的触控精度要求。

[0039] 另一种选择的方案，触控电极12的两个子电极可以做不对称设置，例如一个子电极占2/3，另一个子电极占1/3；2/3大小的子电极相比1/2大小的子电极能够提供更大的触控信号量。

[0040] 在本实施例中，以两个子电极对称分布的方式进行详细说明。

[0041] 如图2所示的方案中，触控电极12分为两个子电极，为了陈述方便，，两个子电极分别定义为子电极12a和子电极12b，将子电极12a和子电极12b的触控检测线13中并行部分分别称为子检测线13a和子检测线13b，开关分别定义为开关15a和开关15b(如果有开关)，后续实施例中均按此说明。开关设置于子检测线。在正常状态下，开关15a和开关15b都处于第一工作状态，触控电路14发送的触控驱动信号会通过子检测线13a和子检测线13b发送到子电极12a和子电极12b，子电极12a和子电极12b上产生的触控感应信号分别通过子检测线13a和子检测线13b在触控检测线13叠加后返回到触控电路14。当设备的电量不足或设置为省电模式下检测时，此时开关15a和开关15b中的一个处于第一工作状态，另一个处于第二工作状态，例如开关15a处于第二工作状态，那么子电极12a会停止触控检测，由子电极12b完成该触控电极12对应区域的触控检测。相比子电极12a和子电极12b同时进行触控检测的情况，单个子电极进行触控检测因为电容减小，充电时长缩短，对应的检测速度加快。并且因为触控电极12本身面积比较小，暂停一半区域的触控检测并不会影响触控检测的功能实现。

[0042] 图3中所示方案也是子电极12a和子电极12b呈上下分布的方案，与图2中方案的不同之处在于图5中只有子电极12b设置有开关15b，子电极12a恒定进行触控检测。

[0043] 可选的，每个触控电极12的两个子电极呈左右分布。

[0044] 如图4所示，子电极12a和子电极12b呈左右分布，并且在图4所示的方案中，子检测线13a上未设置开关，相当于子电极12a始终处于触控检测状态，通过子检测线13b上的开关15b来设置整个触控电极12的工作状态。具体工作原理与图4中的方案类似，在此不做进一步说明。

[0045] 可选的，每个触控电极12的两个子电极呈对角分布。

[0046] 如图5所示，触控电极12从对角线分开形成子电极12a和子电极12b，子电极12a和子电极12b分别连接开关15a和开关15b。在本实施例中，也可选择只为子电极12a或子电极12b接入开关的方式实现对整个触控电极12的控制。另外，对于正方形或矩形的触控电极12而言，过中心的开口皆可将其分为两个大小相同，位置呈轴对称的子电极，所以在对触控电极12进行划分时，分成两个等大小的子电极可以有多种划分方式。同理，触控电极12亦可设置为矩形电极，过中心分成两个等大小的子电极的划分方式也有多种。

[0047] 可选的，每个触控电极12的两个子电极呈内外分布。

[0048] 如图6所示，子电极12a和子电极12b呈内外分布，在图6中，内部的子电极12a接入开关15a，亦可选择外部的子电极12b接入开关或子电极12a和子电极12b均接入开关。

[0049] 可选的，每个子电极对应的触控检测线13上都设置有开关。

[0050] 可选的，每个触控电极12的两个子电极中的一个子电极对应的触控检测线13上设置有开关。

[0051] 在每个子电极对应的子检测线上都设置开关或只在一个子电极对应的子检测线上设置开关在前文中已有说明，例如图2和图5中是每个子电极对应的子检测线上都设置开关，图3、图4和图6中都是只有一个子电极对应的子检测线上设置开关。

[0052] 可选的，每个所述触控电极12采用相同的子电极分布方式。

[0053] 子电极采用相同的分布方式，例如采用图2中子电极12a和子电极12b上下分布方式、图4中子电极12a和子电极12b左右分布的方式或其他分布方式均可；对应的开关也采用相同的分布方式，统一的布局在加工过程能够简化生产工序，单种部件在生产工序中同步生成，降低生产成本，提高良品率。

[0054] 可选的，开关为薄膜晶体管。

[0055] 开关为薄膜晶体管，薄膜晶体管的源极和漏极中的一端接入子电极，另一端接入触控电路14的接口，栅极接入电平信号控制薄膜晶体管的导通。

[0056] 整体的架构如图7所示，每个触控电极12分为子电极12a和子电极12b，每个子电极12a对应的子检测线13a接入开关15a；每个子电极12b对应的子检测线13b接入开关15b，所有的开关12a与触控电路14中一用于输出电平信号的端口电连接，所有的开关12b与触控电路14中另一用于输出电平信号的端口电连接。在正常状态下，开关15a和开关15b均处于第一工作状态，当触控装置需要进入低功耗模式时，触控电路14发出信号控制所有的开关15a或所有的开关15b进入第二工作状态，每个触控电极12中只有一个子电极处于触控检测状态。如果触控电极12复用为公共电极，在显示电路工作时，所有的开关均导通。在本方案的所有实施例中，图7中所展示的实施例中的开关控制过程是最简单的，所有的开关总共只分为两类。

[0057] 本发明具体实施方式中还提供了上述触控装置的驱动方法，在驱动方法的实施例中未尽的描述，请参考前述的触控装置的实施例。请参考图8，其是本发明具体实施方式中提供的触控装置的驱动方法的第一实施例的方法流程图，如图所示，该方法包括：

[0058] 步骤S101：确认所述开关进入第一工作状态或第二工作状态。

[0059] 步骤S102：当所述开关进入第一工作状态时，控制开关导通，所述触控电路向该开关对应的触控检测线输出触控驱动信号。

[0060] 步骤S103：当所述开关进入第二工作状态时，控制开关断开，所述触控电路停止向该开关对应的触控检测线输出触控驱动信号。

[0061] 需要说明的是，本实施例中所述的控制开关导通和控制开关断开是针对单个开关而言，例如在第一工作工作状态可以是控制70％或80％开关导通；在第二工作状态时控制开关断开是对应于第一工作状态而言，将第一工作状态中导通的开关中的一部分断开，进入第二工作状态。

[0062] 请参考图9，其是本发明具体实施方式中提供的触控装置的驱动方法的第二实施例的方法流程图，本实施例中所面对的触控装置中，触控电极为公共电极划分得到，触控检测线复用为所述公共电极的连接线。如图所示，该方法包括：

[0063] 步骤S201：进入触控周期时，确认所述开关进入第一工作状态或第二工作状态。

[0064] 步骤S202：当所述开关进入第一工作状态时，控制开关导通，所述触控电路向该开关对应的触控检测线输出触控驱动信号。

[0065] 步骤S203：当所述开关进入第二工作状态时，控制开关断开，所述触控电路停止向该开关对应的触控检测线输出触控驱动信号。

[0066] 步骤S204：进入显示周期时，控制所有开关导通，显示电路向所述触控检测线输出公共电压。

[0067] 本发明具体实施方式中还提供了一种阵列基板1，包括前文所述的触控装置，触控装置的触控电极12为阵列基板1的公共电极划分得到，也即，在显示阶段，给触控电极12接入公共电压信号实现阵列基板1的显示功能；在触控阶段，给触控电极12接入触控驱动信号，以实现阵列基板1的触控功能。

[0068] 开关与阵列基板1中控制液晶转向的薄膜晶体管在相同的制作工艺中生成。

[0069] 进一步地，触控检测线13与公共电极的连接线复用。具体的，如图10所示，触控电路14和显示电路16均通过触控检测线13与触控电极12相连，触控电极12由触控电路14和显示电路16分时复用，在交替循环的工作周期内，触控电路14和显示电路16轮流完成触控检测和施加公共电压的操作，当其中一个IC工作时另一IC暂停工作。公共电极划分为多个触控电极12的方案在现有技术中已有实现，在此不做进一步说明。

[0070] 在显示电路16的工作周期内，需要驱动液晶转向，此时需要所有的公共电极都接入公共电压，也就是说所有的子电极必须处于工作状态，所以公共电极工作时，开关均导通。

[0071] 本发明具体实施方式中还提供了一种液晶显示面板，包括彩膜2，还包括前文所述的阵列基板1。

[0072] 其中，液晶显示面板的集成电路设置于液晶显示面板的非显示区17，集成电路与触控检测线13连接。

[0073] 具体的，请同时参考图7、图10与图11，液晶显示面板包括彩膜2和上述阵列基板1。阵列基板1包括显示区11和非显示区17，触控电路14、显示电路16以及其他实现配套功能的集成电路设置于非显示区17，阵列基板1上显示区11之外的部分即为非显示区17。

[0074] 以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。