本發(fā)明涉及顯示技術領域，具體地，涉及一種觸摸屏及其驅動方法和顯示裝置。

背景技術：

壓力感應技術是指對外部受力能夠實施探測的技術，這項技術很久前就運用在工控，醫(yī)療等領域。目前，許多廠商正在尋求合適的方案在顯示領域尤其是手機或平板顯示器領域實現壓力感應觸控，具有壓力觸控功能的顯示器可以使客戶得到更好的人機交互體驗。

但目前，具有壓力感應觸控功能的顯示器大多是在顯示器(如液晶顯示器)的背光部分或者手機的中框部分額外增加壓力觸控機構來實現顯示器的壓力觸控功能，這種設計，需要對顯示器本身的結構設計做出改動，而且在顯示器上裝配壓力觸控機構時，由于裝配公差較大，所以這種設計中壓力觸控機構的壓力探測準確性受到了較大的限制；另外，這種設計使顯示器實現壓力感應觸控的成本也相對較高，不利于壓力感應觸控在顯示領域的快速廣泛推廣。

技術實現要素：

本發(fā)明針對現有技術中存在的上述技術問題，提供一種觸摸屏及其驅動方法和顯示裝置。該觸摸屏實現了完全內嵌式的壓力感應觸控，不僅降低了壓力感應觸摸屏的制作難度，提高了壓力感應觸摸屏的觸控精確度，而且降低了壓力感應觸摸屏的生產和組裝成本，從而使壓力感應觸摸屏能更加快速并廣泛地推廣。

本發(fā)明提供一種觸摸屏，包括由陣列基板和彩膜基板對合而成的液晶盒以及設置在所述陣列基板遠離所述彩膜基板一側的 固定電極，所述陣列基板包括襯底、設置在所述襯底上的多條感應線和呈矩陣排布的多個公共電極，所述感應線和所述固定電極均位于所述公共電極的正投影方向上，所述感應線的延伸方向平行于所述公共電極的列方向；奇數列或偶數列的所述公共電極用作壓力觸控時的第一驅動電極，偶數列或奇數列所述公共電極所對應的所述感應線用作壓力觸控時的感應電極，所述固定電極用于在壓力觸控時輔助所述第一驅動電極和所述感應線對觸控壓力進行探測。

優(yōu)選地，所述公共電極位于所述感應線的上方，且所述公共電極與所述感應線之間設置有絕緣層；

所述陣列基板還包括多條數據線，所述感應線與所述數據線采用相同材料且同層設置，所述感應線與所述數據線平行；

所述感應線與所述數據線一一對應地并排設置；或者，所述數據線包括多條第一數據線，所述第一數據線為沿所述數據線的排布方向，兩兩之間分別間隔兩條所述數據線的所述數據線，所述感應線與所述第一數據線一一對應地并排設置。

優(yōu)選地，所述彩膜基板包括黑矩陣，所述黑矩陣完全遮擋所述感應線和所述數據線。

優(yōu)選地，還包括背光源，所述背光源設置在所述陣列基板的遠離所述彩膜基板的一側，所述固定電極位于所述背光源的遠離所述陣列基板的一側；所述固定電極與所述公共電極相對應，且所述固定電極接地或接固定電壓。

優(yōu)選地，位于同一行的多個所述第一驅動電極連接同一條驅動信號線；或者，位于同一行的多個所述第一驅動電極分別連接一條驅動信號線；

偶數列或奇數列所述公共電極所對應的所述感應線分別連接在一起。

優(yōu)選地，多個所述公共電極還用作自電容觸控時的第二驅動電極。

優(yōu)選地，多個所述第二驅動電極分別連接一條驅動信號線。

本發(fā)明還提供一種顯示裝置，包括上述觸摸屏。

本發(fā)明還提供一種上述觸摸屏的驅動方法，包括：顯示階段和壓力觸控階段，所述顯示階段和所述壓力觸控階段分時進行；

在所述顯示階段，多個公共電極均輸入公共電壓信號；

在所述壓力觸控階段，奇數列或偶數列的所述公共電極用作第一驅動電極，所述第一驅動電極輸入壓力觸控驅動信號，偶數列或奇數列所述公共電極所對應的感應線對所述壓力觸控驅動信號的變化進行感應，固定電極輔助所述第一驅動電極和所述感應線對觸控壓力進行探測；同時，偶數列或奇數列所述公共電極輸入公共電壓信號。

優(yōu)選地，在所述壓力觸控階段，對所述第一驅動電極進行逐行驅動。

優(yōu)選地，所述壓力觸控階段插入到一幀畫面中任意一行像素顯示結束之后；或者，所述壓力觸控階段插入到上一幀畫面顯示結束之后和下一幀畫面顯示開始之前。

優(yōu)選地，還包括自電容觸控階段，所述顯示階段、所述壓力觸控階段和所述自電容觸控階段分時進行；

在所述自電容觸控階段，多個所述公共電極均用作第二驅動電極，所述第二驅動電極輸入自電容觸控驅動信號。

優(yōu)選地，在所述自電容觸控階段，對所述第二驅動電極同時進行驅動。

優(yōu)選地，所述自電容觸控階段插入到一幀畫面中任意一行像素顯示結束之后；或者，所述自電容觸控階段插入到上一幀畫面顯示結束之后和下一幀畫面顯示開始之前。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明所提供的觸摸屏，通過將公共電極在壓力觸控時用作第一驅動電極，并將與第一驅動電極位置相錯開的公共電極所對應的感應線用作感應電極；同時利用觸摸屏內部自帶的固定電極輔助進行壓力探測，實現了完全內嵌式的壓力感應觸控，不僅降低了壓力感應觸摸屏的制作難度，提高了壓力感應觸摸屏的觸控精確度，而且降低了壓力感應觸摸屏的生產 和組裝成本，從而使壓力感應觸摸屏能更加快速并廣泛地推廣。

本發(fā)明所提供的顯示裝置，通過采用上述觸摸屏，使該顯示裝置能夠實現完全內嵌式壓力觸控，同時還降低了該顯示裝置的生產和組裝成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1中觸摸屏的結構剖視圖；

圖2為圖1中第一驅動電極和感應線及其接線的結構俯視圖；

圖3為第一驅動電極和感應線及其接線的另一種結構俯視圖；

圖4為圖1中觸摸屏中的公共電極的驅動時序圖；

圖5為本發(fā)明實施例2中觸摸屏的結構剖視圖；

圖6為本發(fā)明實施例3中觸摸屏中的公共電極的驅動時序圖。

其中的附圖標記說明：

1.陣列基板；11.襯底；12.感應線；13.公共電極；131.第一驅動電極；14.絕緣層；15.數據線；151.第一數據線；16.柵極層；17.柵絕緣層；2.彩膜基板；21.黑矩陣；22.基底；23.彩膜層；3.液晶盒；4.固定電極；5.驅動信號線；Vcom.公共電壓信號；Vforce.壓力觸控驅動信號；Vz.自電容觸控驅動信號。

具體實施方式

為使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明所提供的一種觸摸屏及其驅動方法和顯示裝置作進一步詳細描述。

實施例1：

本實施例提供一種觸摸屏，如圖1所示，包括由陣列基板1和彩膜基板2對合而成的液晶盒3以及設置在陣列基板1遠離彩 膜基板2一側的固定電極4，陣列基板1包括襯底11、設置在襯底11上的多條感應線12和呈矩陣排布的多個公共電極13，感應線12和固定電極4均位于公共電極13的正投影方向上，感應線12的延伸方向平行于公共電極13的列方向；奇數列的公共電極13用作壓力觸控時的第一驅動電極，偶數列公共電極13所對應的感應線12用作壓力觸控時的感應電極，固定電極4用于在壓力觸控時輔助第一驅動電極和感應線12對觸控壓力進行探測。

本實施例中，觸摸屏中通常設置有中框，中框用于將觸摸屏的內部與外界進行隔離和屏蔽，其中，固定電極4采用觸摸屏的中框。在壓力觸控時，第一驅動電極與感應電極之間能產生互電容，該互電容會隨著壓力觸控時觸摸屏與中框之間的距離變化而變化，即壓力觸控時，觸摸屏與中框之間的距離變化越大，壓力越大，互電容的變化就會隨之越大，從而實現該觸摸屏的壓力觸控。

該觸摸屏通過將公共電極13在壓力觸控時用作第一驅動電極，并將與第一驅動電極位置相錯開的公共電極13所對應的感應線12用作感應電極；同時利用觸摸屏內部自帶的固定電極4輔助進行壓力探測，實現了完全內嵌式的互電容原理的壓力感應觸控，不僅降低了壓力感應觸摸屏的制作難度，提高了壓力感應觸摸屏的觸控精確度，而且降低了壓力感應觸摸屏的生產和組裝成本，從而使壓力感應觸摸屏能更加快速并廣泛地推廣。

需要說明的是，也可以是偶數列的公共電極13用作壓力觸控時的第一驅動電極，奇數列公共電極13所對應的感應線12用作壓力觸控時的感應電極。

本實施例中，公共電極13位于感應線12的上方，且公共電極13與感應線12之間設置有絕緣層14；陣列基板1還包括多條數據線15，感應線12與數據線15采用相同材料且同層設置，感應線12與數據線15平行；感應線12與數據線15一一對應地并排設置。如此設置，不僅能使奇數列的公共電極13與偶數列 的公共電極13所對應的感應線12之間形成互感電容，從而在固定電極4的輔助下實現該觸摸屏的壓力觸控，而且能使感應線12和數據線15采用一次構圖工藝同時形成，從而簡化了該觸摸屏的制備工藝步驟，進而降低了該觸摸屏的制備成本和工藝成本。

另外，感應線12與數據線15一一對應地并排設置，即每條數據線15旁邊都并排設置有一條感應線12，如此設置，在實現該觸摸屏壓力觸控的同時，還能提高該觸摸屏顯示的均勻性。

本實施例中，彩膜基板2包括黑矩陣21，黑矩陣21完全遮擋感應線12和數據線15。如此設置，能使感應線12的設置不會影響該觸摸屏的正常顯示。

另外，本實施例中，在陣列基板1的襯底11上還設置有柵極層16，柵極層16包括柵極和柵線，柵極層16位于數據線15的下方，且柵極層16與數據線15之間還夾設有柵絕緣層17。彩膜基板2還包括基底22和彩膜層23，彩膜層23包括紅、綠、藍三色彩膜層，彩膜層23和黑矩陣21均設置在基底22的面對陣列基板1的一側，且彩膜層23位于黑矩陣21的間隔區(qū)域。

本實施例中，該觸摸屏還包括背光源(圖1中未示出)，背光源設置在陣列基板1的遠離彩膜基板2的一側，固定電極4位于背光源的遠離陣列基板1的一側；固定電極4與公共電極13相對應，且固定電極4接地。當然，固定電極4也可以接固定電壓。固定電極4設置在背光源的遠離陣列基板1的一側，使其既不會對觸摸屏的正常顯示造成影響，同時又能確保固定電極4對觸摸屏內部和外部形成隔離和屏蔽，使觸摸屏內部不會對外部產生放電，也能確保外部物體不會對觸摸屏的內部造成影響或損壞。

本實施例中，如圖2所示，位于同一行的多個第一驅動電極131分別連接一條驅動信號線5。如此設置，在對該觸摸屏進行壓力感應觸控時，同時向位于同一行的多個第一驅動電極131施加壓力觸控驅動信號，從而在壓力觸控時實現逐行掃描驅動。 偶數列公共電極13所對應的感應線12分別連接在一起。如此才能使奇數列的公共電極13與偶數列公共電極13對應的感應線12之間形成互電容，從而在固定電極4的輔助作用下實現互電容原理的壓力感應觸控。

需要說明的是，如圖3所示，位于同一行的多個第一驅動電極131也可以連接同一條驅動信號線5。如此接線，便于對該觸摸屏進行壓力感應觸控時，對第一驅動電極131進行逐行掃描驅動，從而在壓力觸控時實現逐行掃描驅動。

另外需要說明的是，本實施例中，奇數列公共電極13對應的感應線12在壓力觸控時不發(fā)揮任何作用，所以奇數列公共電極13對應的感應線12不連接任何信號線，即懸空設置。

本實施例中，多個公共電極13還用作自電容觸控時的第二驅動電極。即在觸摸屏進行自電容觸控時，所有的公共電極13都用作第二驅動電極。多個第二驅動電極分別連接一條驅動信號線，如此接線，能夠實現該觸摸屏的自電容觸控。

需要說明的是，公共電極13在顯示時或者用作第一驅動電極或第二驅動電極時，只要改變提供給相應的公共電極13的信號即可實現，如在顯示時，向公共電極13提供公共電壓信號；在壓力觸控時，向奇數列公共電極13提供壓力觸控驅動信號；在自電容觸控時，向所有的公共電極13提供自電容觸控驅動信號。

另外需要說明的是，當位于同一行的多個第一驅動電極131連接同一條驅動信號線5時，公共電極13是無法再用作自電容觸控時的第二驅動電極的，因為，公共電極13在用作自電容觸控時的第二驅動電極時，每個公共電極13必須分別連接一條驅動信號線5。

基于該觸摸屏的上述結構，本實施例還提供一種該觸摸屏的驅動方法，包括：顯示階段和壓力觸控階段，顯示階段和壓力觸控階段分時進行。如圖4所示，在顯示階段，多個公共電極均輸入公共電壓信號Vcom。在壓力觸控階段，奇數列的公共電極用 作第一驅動電極，第一驅動電極輸入壓力觸控驅動信號Vforce，偶數列公共電極所對應的感應線對壓力觸控驅動信號的變化進行感應，固定電極輔助第一驅動電極和感應線對觸控壓力進行探測；同時，偶數列公共電極輸入公共電壓信號。

其中，在壓力觸控階段，對第一驅動電極進行逐行驅動。這能使采用互電容觸控原理的壓力觸控能夠更好地進行。

本實施例中，壓力觸控階段插入到一幀畫面中任意一行像素顯示結束之后。

需要說明的是，壓力觸控階段也可以插入到上一幀畫面顯示結束之后和下一幀畫面顯示開始之前。

本實施例中，驅動方法還包括自電容觸控階段，顯示階段、壓力觸控階段和自電容觸控階段分時進行；在自電容觸控階段，多個公共電極均用作第二驅動電極，第二驅動電極輸入自電容觸控驅動信號Vz。

本實施例中，在自電容觸控階段，對第二驅動電極同時進行驅動。其中，自電容觸控階段插入到一幀畫面中任意一行像素顯示結束之后。當然，自電容觸控階段也可以插入到上一幀畫面顯示結束之后和下一幀畫面顯示開始之前。

實施例2：

本實施例提供一種觸摸屏，與實施例1不同的是，如圖5所示，數據線15包括多條第一數據線151，第一數據線151為沿數據線15的排布方向，兩兩之間分別間隔兩條數據線15的數據線15，感應線12與第一數據線151一一對應地并排設置。

相比于實施例1，本實施例中感應線12的設置數量減少，從而能夠提高該觸摸屏顯示時的開口率。

本實施例中觸摸屏的其他結構以及驅動方法與實施例1中相同，此處不再贅述。

實施例3：

本實施例提供一種觸摸屏，與實施例1-2不同的是，本實施例中的公共電極不用作自電容觸控時的第二驅動電極。即本實施例中的觸摸屏只具有壓力觸控功能，不具有自電容觸控功能。

相應地，如圖6所示，本實施例中觸摸屏的驅動方法也只有顯示階段和壓力觸控階段，而沒有自電容觸控階段。

本實施例中觸摸屏的其他結構以及驅動方法與實施例1或2中相同，此處不再贅述。

實施例1-3的有益效果：實施例1-3所提供的觸摸屏，通過將公共電極在壓力觸控時用作第一驅動電極，并將與第一驅動電極位置相錯開的公共電極所對應的感應線用作感應電極；同時利用觸摸屏內部自帶的固定電極輔助進行壓力探測，實現了完全內嵌式的壓力感應觸控，不僅降低了壓力感應觸摸屏的制作難度，提高了壓力感應觸摸屏的觸控精確度，而且降低了壓力感應觸摸屏的生產和組裝成本，從而使壓力感應觸摸屏能更加快速并廣泛地推廣。

實施例4：

本實施例提供一種顯示裝置，包括實施例1-3任意一個中的觸摸屏。

通過采用實施例1-3任意一個中的觸摸屏，使該顯示裝置能夠實現互電容原理的壓力感應觸控，同時還降低了該顯示裝置的生產和組裝成本。

該顯示裝置可以為：手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。