陣列基板、顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種陣列基板、顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，屬于液晶顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，其可解決現(xiàn)有的盒內(nèi)觸控顯示裝置制備工藝復(fù)雜的問(wèn)題。本發(fā)明的陣列基板，包括柵線和數(shù)據(jù)線，所述柵線和數(shù)據(jù)線圍設(shè)形成多個(gè)陣列排布的多個(gè)像素單元，所述像素單元包括公共電極和像素電極，所述公共電極包括觸控驅(qū)動(dòng)電極，所述數(shù)據(jù)線包括觸控感應(yīng)電極，且所述觸控驅(qū)動(dòng)電極和所述觸控感應(yīng)電極之間相互絕緣；所述觸控驅(qū)動(dòng)電極在顯示階段被施加公共電壓，在觸控階段被施加觸控掃描信號(hào)；所述觸控感應(yīng)電極在顯示階段被施加數(shù)據(jù)信號(hào)，在觸控階段產(chǎn)生耦合信號(hào)并輸出。
【專利說(shuō)明】陣列基板、顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液晶顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種陣列基板、顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]液晶屏現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于各個(gè)顯示領(lǐng)域，如家庭、公共場(chǎng)所、辦公場(chǎng)所以及個(gè)人電子相關(guān)產(chǎn)品等。液晶顯示屏通常主要由陣列基板和彩膜基板的對(duì)合形成的液晶盒(cell)、偏光片以及背光模組等組成。隨著人們對(duì)顯示需求的不斷提高，目前帶有觸控(touch)操作的液晶屏已經(jīng)得到越來(lái)越多的廣泛應(yīng)用，觸摸屏的實(shí)現(xiàn)方式通常有電阻式、電容式、光學(xué)式、聲波式等，其中盒內(nèi)電容式(in-cell capacitive)觸摸屏，由于其將觸摸感應(yīng)電路在cell內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，相對(duì)其他的觸摸方式可以將cell做得更薄、更輕，以及更加節(jié)省成本等因素，使得該種結(jié)構(gòu)的觸摸屏得到越來(lái)越多的重視。
[0003]圖1給出的是一般的盒內(nèi)電容式觸摸屏的原理示意圖，從該圖中可以看出，該觸摸屏的結(jié)構(gòu)主要是由水平與豎直方向的大量金屬線相互交疊形成，其中水平的大量金屬線可以作為感應(yīng)觸控的發(fā)射信號(hào)，分別標(biāo)識(shí)為Tl，T2，T3，-TN,接收感應(yīng)的信號(hào)線分別標(biāo)識(shí)為Rl，R2, R3,…，RN。當(dāng)觸摸屏上發(fā)生觸控時(shí)，對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)變化，即可定位到觸控的位置，再由觸控單元對(duì)觸控進(jìn)行處理。
[0004]但實(shí)現(xiàn)上述的盒內(nèi)電容式觸摸屏需要單獨(dú)制作大量的金屬線來(lái)作為觸摸的信號(hào)線，工藝復(fù)雜，同時(shí)，還會(huì)降低顯示器的開(kāi)口率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能夠解決上述的問(wèn)題的陣列基板、顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
[0006]解決本發(fā)明技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種陣列基板，其包括柵線和數(shù)據(jù)線，所述柵線和數(shù)據(jù)線圍設(shè)形成多個(gè)陣列排布的多個(gè)像素單元，所述像素單元包括公共電極和像素電極，其中，所述公共電極包括觸控驅(qū)動(dòng)電極，所述數(shù)據(jù)線包括觸控感應(yīng)電極，且所述觸控驅(qū)動(dòng)電極和所述觸控感應(yīng)電極之間相互絕緣；
[0007]所述觸控驅(qū)動(dòng)電極在顯示階段被施加公共電壓，在觸控階段被施加觸控掃描信號(hào);
[0008]所述觸控感應(yīng)電極在顯示階段被施加數(shù)據(jù)信號(hào)，在觸控階段產(chǎn)生耦合信號(hào)并輸出。
[0009本發(fā)明的陣列基板，在顯示階段，給數(shù)據(jù)線施加數(shù)據(jù)信號(hào)，此時(shí)數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)像素電極，也就說(shuō)在顯示階段時(shí)所述觸控感應(yīng)電極被施加數(shù)據(jù)信號(hào)；同時(shí)在顯示階段時(shí)給各公共電極施加公共電壓，各公共電極保持均一的公共電壓，此時(shí)所述觸控驅(qū)動(dòng)電極被施加公共電壓。在觸控階段，給所述觸控驅(qū)動(dòng)電極施加觸控掃描信號(hào)，而此時(shí)觸控感應(yīng)電極產(chǎn)生耦合信號(hào)并輸出給判斷單元，判斷單元根據(jù)所述觸控感應(yīng)電極輸出的耦合信號(hào)，進(jìn)而確定觸控點(diǎn)位置，實(shí)現(xiàn)觸控顯示。[0010]優(yōu)選的是，每2?6行像素單元中的公共電極連接形成所述觸控驅(qū)動(dòng)電極。
[0011]優(yōu)選的是，所述觸控驅(qū)動(dòng)電極沿所述像素單元的行方向或列方向上連接。
[0012]優(yōu)選的是，所述陣列基板還包括公共電極線，所述觸控驅(qū)動(dòng)電極通過(guò)所述公共電極線在行方向或列方向上連接。
[0013]優(yōu)選的是，所述像素電極設(shè)置于所述公共電極上方，且所述像素電極為狹縫電極。
[0014]優(yōu)選的是，所述像素電極和所述公共電極均為狹縫電極。
[0015]優(yōu)選的是,所述像素單元還包括薄膜晶體管，
[0016]所述薄膜晶體管的柵極與柵線連接，源極與數(shù)據(jù)線連接，漏極與像素電極連接。
[0017]解決本發(fā)明技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種顯示裝置，其包括上述陣列基板。
[0018]由于本發(fā)明的顯示裝置包括上述陣列基板，故其可以實(shí)現(xiàn)觸控功能。
[0019]解決本發(fā)明技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其包括:
[0020]將顯示裝置顯示每一幀的時(shí)間分為顯示階段和觸控階段，所述顯示裝置包括陣列基板，所述陣列基板包括柵線和數(shù)據(jù)線，所述柵線和數(shù)據(jù)線圍設(shè)形成多個(gè)陣列排布的像素單元，所述像素單元包括公共電極和像素電極，所述公共電極包括觸控驅(qū)動(dòng)電極，所述數(shù)據(jù)線包括觸控感應(yīng)電極；
[0021]在顯示階段:對(duì)柵線依次施加?xùn)艗呙栊盘?hào)，對(duì)數(shù)據(jù)線施加數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)公共電極施加公共電壓信號(hào)；
[0022]在觸控階段:對(duì)觸控驅(qū)動(dòng)電極施加觸控掃描信號(hào)，觸控感應(yīng)電極耦合觸控掃描信號(hào)并輸出，所述柵線無(wú)信號(hào)輸入。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)觸控功能的原理示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例1的陣列基板的結(jié)構(gòu)圖；以及，
[0025]圖3為本發(fā)明的實(shí)施例3的顯示裝置的顯示方法的時(shí)序圖。
[0026]其中附圖標(biāo)記為:1、公共電極線；2、數(shù)據(jù)線；3、柵線；4、薄膜晶體管；5、公共電極；
6、像素電極。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0028]實(shí)施例1
[0029]如圖2所示，本實(shí)施例提供一種陣列基板，包括由柵線3和數(shù)據(jù)線2圍設(shè)形成的多個(gè)像素單元，每個(gè)所述像素單元包括公共電極5和像素電極6。其中，在多個(gè)所述公共電極5中至少部分為觸控驅(qū)動(dòng)電極，在多條數(shù)據(jù)線2中至少部分為觸控感應(yīng)電極，且觸控驅(qū)動(dòng)電極和觸控感應(yīng)電極之間相互絕緣設(shè)置。
[0030]所述觸控驅(qū)動(dòng)電極在顯示階段被施加公共電壓，在觸控階段被施加觸控掃描信號(hào);
[0031]所述觸控感應(yīng)電極在顯示階段被施加數(shù)據(jù)信號(hào)，在觸控階段耦合所述觸控掃描信號(hào)并輸出。[0032]本實(shí)施例提供的陣列基板，在顯示階段，給數(shù)據(jù)線2施加數(shù)據(jù)信號(hào)，像素電極通過(guò)數(shù)據(jù)線被施加數(shù)據(jù)信號(hào)；同時(shí)在顯示階段時(shí)給各公共電極5上施加公共電壓，各公共電極5保持均一的公共電壓。在觸控階段，公共電極5中的部分電極或全部電極充當(dāng)觸控驅(qū)動(dòng)電極，給觸控驅(qū)動(dòng)電極施加觸控掃描信號(hào)，不充當(dāng)觸控驅(qū)動(dòng)電極的不施加信號(hào)，而此時(shí)觸控感應(yīng)電極耦合所述觸控掃描信號(hào)并輸出給判斷單元，判斷單元根據(jù)所述觸控感應(yīng)電極耦合的信號(hào)，進(jìn)而確定觸控點(diǎn)的位置，實(shí)現(xiàn)觸控功能。
[0033]在實(shí)現(xiàn)觸控功能時(shí)，可以是每一行中的像素單元的公共電極5相連接，充當(dāng)觸控階段的觸控驅(qū)動(dòng)電極，也可以多行像素單元的公共電極5連接，充當(dāng)觸控階段的觸控驅(qū)動(dòng)電極，為了在不影響觸控精度的前提下，簡(jiǎn)化觸控驅(qū)動(dòng)，優(yōu)選相鄰的2?6行公共電極5連接充當(dāng)觸控階段的觸控驅(qū)動(dòng)電極。
[0034]為了布線簡(jiǎn)單，節(jié)約成本，優(yōu)選地，所述觸控驅(qū)動(dòng)電極沿所述像素單元的行方向或列方向上連接。
[0035]優(yōu)選地，所述陣列基板還包括公共電極線I，所述觸控驅(qū)動(dòng)電極通過(guò)公共電極線I在行方向或列方向上連接。當(dāng)然各個(gè)公共電極5之間不局限于通過(guò)公共電極線I連接，采用其他金屬連接線也是可以的，或者在制作公共電極5時(shí)，采用與公共電極5相同的材料連接相鄰的像素單元的公共電極5，形成觸控驅(qū)動(dòng)電極也是可以的。
[0036]優(yōu)選地，該陣列基板可以為ADS模式的。此時(shí)，像素電極6設(shè)于所述公共電極5上方，且像素電極6為狹縫電極，所述公共電極5為板狀電極，兩電極并通過(guò)一層絕緣的平坦化層將兩電極隔開(kāi)；當(dāng)然，也可以是公共電極5設(shè)于像素電極6上方，此時(shí)公共電極5為狹縫電極，像素電極6為板狀電極；當(dāng)然還可以是像素電極6與公共電極5均為狹縫電極，且相互絕緣設(shè)置，兩電極的上下位置關(guān)系可以互換。
[0037]還可以優(yōu)選公共電極5與像素電極6均為狹縫電極，兩電極同層設(shè)置，且相互絕緣，此時(shí)該陣列基板為IPS模式的。
[0038]需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例不局限于ADS和IPS模式的陣列基板。公共電極與像素電極的材料均可采用如氧化銦鎵鋅(IGZ0)、氧化銦鋅(ΙΖ0)、氧化銦錫(InSnO)、氧化銦鎵錫(InGaSnO)等,也可以是其它透明的導(dǎo)電材料。
[0039]優(yōu)選地，所述像素單元還包括薄膜晶體管4，所述薄膜晶體管4的柵極接?xùn)啪€3，源極接數(shù)據(jù)線2，漏極接像素電極6。當(dāng)柵線3處于高電平時(shí)，薄膜晶體管4導(dǎo)通，數(shù)據(jù)線2通過(guò)薄膜晶體管4與像素電極連接，并給像素電極6寫入像素電壓；公共電極5施加公共電壓信號(hào)；當(dāng)柵線3處于低電平時(shí)，薄膜晶體管4關(guān)斷，給公共電極5中充當(dāng)觸控驅(qū)動(dòng)電極的電極條施加觸控掃描信號(hào)，具體的，可以通過(guò)公共電極線I傳輸驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0040]本實(shí)施例的陣列基板，公共電極5中的至少部分電極作為觸控驅(qū)動(dòng)電極，至少部分?jǐn)?shù)據(jù)線2作為觸控感應(yīng)電極，在發(fā)生觸控時(shí)，觸控驅(qū)動(dòng)電極和觸控感應(yīng)電極的耦合電容發(fā)生變化，導(dǎo)致觸控感應(yīng)電極輸出的耦合信號(hào)發(fā)生變化，從而可以確定發(fā)生觸控位置。該陣列基板應(yīng)用于顯示面板中可以使得顯示面板實(shí)現(xiàn)觸控顯示的功能。
[0041]實(shí)施例2
[0042]本實(shí)施例提供一種顯示裝置，其包括實(shí)施例1所述的陣列基板。該顯示裝置可以為:手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。[0043]本實(shí)施例的顯示裝置中具有實(shí)施例1中的陣列基板，故其能實(shí)現(xiàn)觸控功能。
[0044]當(dāng)然，本實(shí)施例的顯示裝置中還可以包括其他常規(guī)結(jié)構(gòu)，如電源單元、顯示驅(qū)動(dòng)單元等。
[0045]實(shí)施例3
[0046]本實(shí)施例提供一種顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其包括:
[0047]將顯示裝置顯示每一幀的時(shí)間分為顯示階段和觸控階段，所述顯示裝置包括陣列基板，所述陣列基板包括柵線3和數(shù)據(jù)線2，所述柵線3和數(shù)據(jù)線2圍設(shè)形成多個(gè)陣列排布的像素單元，所述像素單元包括公共電極5和像素電極6，所述公共電極5包括觸控驅(qū)動(dòng)電極，所述數(shù)據(jù)線2包括觸控感應(yīng)電極.[0048]在顯示階段:對(duì)柵線3依次施加?xùn)艗呙栊盘?hào)，對(duì)數(shù)據(jù)線2施加數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)公共電極5施加公共電壓信號(hào)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)像素單元進(jìn)行顯示。
[0049]在觸控階段:對(duì)觸控驅(qū)動(dòng)電極施加觸控掃描信號(hào)，觸控感應(yīng)電極耦合觸控掃描信號(hào)并輸出，所述柵線3無(wú)信號(hào)輸入給控制器，控制器根據(jù)電荷量變化，確定觸控坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)觸控顯示。
[0050]為了更好的理解本實(shí)施例提供的顯示方法，下面舉例說(shuō)明。
[0051]圖3示出了上述顯示裝置的一種工作時(shí)序圖，如圖所示該顯示裝置是采用分時(shí)工作的原理，圖中給出的是在I幀畫面內(nèi)(例如刷屏率為60Hz)的工作時(shí)間內(nèi)顯示裝置的工作過(guò)程，其中由柵線3施加的信號(hào)(Vsync)來(lái)控制顯示裝置是工作在顯示階段還是觸控階段，如圖所示在前12.67ms, Vsync處于高電平,顯示裝置處于顯示階段,在后4ms, Vsync處于低電平，顯示裝置處于觸控階段。在顯示階段，柵線3控制TFT逐行開(kāi)啟，如圖3中的Gl，G2，G3，…，Gn所示，此時(shí)數(shù)據(jù)線2寫入對(duì)應(yīng)畫面所需要的數(shù)據(jù)信號(hào)，同時(shí)公共電極線I則通過(guò)驅(qū)動(dòng)單兀輸入均一的公共 電壓信號(hào)，使得所有公共電極5(公共電極5的信號(hào)與公共電極線I上被施加的信號(hào)保持一致)保持一定的電壓值，顯示裝置則進(jìn)行正常的顯示動(dòng)作。在觸控階段，柵線3均處于低電平信號(hào)，此時(shí)各個(gè)開(kāi)關(guān)單元(例如薄膜晶體管4)均關(guān)斷，像素處于電荷保持階段，充當(dāng)觸控驅(qū)動(dòng)電極的部分或全部公共電極5被施加觸控掃描信號(hào)，這時(shí)充當(dāng)觸控感應(yīng)電極的部分或全部數(shù)據(jù)線2產(chǎn)生耦合信號(hào)并輸出，當(dāng)有觸摸發(fā)生時(shí)，觸控感應(yīng)電極輸出的耦合信號(hào)發(fā)生改變，從而能夠定位到觸摸的發(fā)生位置。
[0052]可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種陣列基板，包括柵線和數(shù)據(jù)線，所述柵線和數(shù)據(jù)線圍設(shè)形成多個(gè)陣列排布的多個(gè)像素單元，所述像素單元包括公共電極和像素電極，其特征在于，所述公共電極包括觸控驅(qū)動(dòng)電極，所述數(shù)據(jù)線包括觸控感應(yīng)電極，且所述觸控驅(qū)動(dòng)電極和所述觸控感應(yīng)電極之間相互絕緣； 所述觸控驅(qū)動(dòng)電極在顯示階段被施加公共電壓，在觸控階段被施加觸控掃描信號(hào)； 所述觸控感應(yīng)電極在顯示階段被施加數(shù)據(jù)信號(hào)，在觸控階段產(chǎn)生耦合信號(hào)并輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，每2?6行像素單元中的公共電極連接形成所述觸控驅(qū)動(dòng)電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，所述觸控驅(qū)動(dòng)電極沿所述像素單元的行方向或列方向上連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，所述陣列基板還包括公共電極線，所述觸控驅(qū)動(dòng)電極通過(guò)所述公共電極線在行方向或列方向上連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任意一項(xiàng)所述的陣列基板，其特征在于，所述像素電極設(shè)置于所述公共電極上方，且所述像素電極為狹縫電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?4任意一項(xiàng)所述的陣列基板，其特征在于，所述像素電極和所述公共電極均為狹縫電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其特征在于，每個(gè)所述像素單元還包括薄膜晶體管， 所述薄膜晶體管的柵極與柵線連接，源極與數(shù)據(jù)線連接，漏極與像素電極連接。
8.—種顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1?7任意一項(xiàng)所述的陣列基板。
9.一種顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，包括: 將顯示裝置顯示每一幀的時(shí)間分為顯示階段和觸控階段，所述顯示裝置包括陣列基板，所述陣列基板包括柵線和數(shù)據(jù)線，所述柵線和數(shù)據(jù)線圍設(shè)形成多個(gè)陣列排布的像素單元，所述像素單元包括公共電極和像素電極，所述公共電極包括觸控驅(qū)動(dòng)電極，所述數(shù)據(jù)線包括觸控感應(yīng)電極； 在顯示階段:對(duì)柵線依次施加?xùn)艗呙栊盘?hào)，對(duì)數(shù)據(jù)線施加數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)公共電極施加公共電壓信號(hào)； 在觸控階段:對(duì)觸控驅(qū)動(dòng)電極施加觸控掃描信號(hào)，觸控感應(yīng)電極耦合觸控掃描信號(hào)并輸出，所述柵線無(wú)信號(hào)輸入。
【文檔編號(hào)】G02F1/1362GK103698949SQ201310753325
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】胡祖權(quán), 胡明 申請(qǐng)人:合肥京東方光電科技有限公司, 京東方科技集團(tuán)股份有限公司