CN102750062A - 一种电容式内嵌触摸屏及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电容式内嵌触摸屏及显示装置，至少一条TFT阵列基板的栅线被设置为触控扫描线，与触控扫描线连接的触控驱动电路，用于向触控扫描线加载触控扫描信号。相对于现有技术中使用现有的GOA对小尺寸触摸屏的触控扫描线提供触控扫描信号，使用单独的触控驱动电路对作为触控扫描线的栅线提供触控扫描信号，由于触控扫描线相对于栅线的数量要少得多，触控驱动电路需要提供的触控扫描信号的数量相对栅极驱动电路也要少得多，因此能够避免信号时延问题。

Description

一种电容式内嵌触摸屏及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种电容式内嵌触摸屏及显示装置。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，触摸屏（Touch Screen Panel）已经逐渐遍及人们的生活中。目前，触摸屏按照工作原理可以分为：电阻式、电容式、红外线式以及表面声波式。其中，电容式触摸屏以其独特的触控原理，凭借高灵敏度、长寿命、高透光率等优点，被业内追捧为新宠。
目前，为了使电容式触摸屏具有更薄的面板，已经出现将触控电极制作在彩膜基板之内的电容式内嵌（in cell）触摸屏，例如：在现有的TFT（Thin FilmTransistor，薄膜场效应晶体管）阵列基板上直接另外增加触控扫描线和触控感应线实现触控功能，即在TFT阵列基板的表面制作两层相互异面相交的条状ITO电极，这两层ITO（Indium Tin Oxides，铟锡金属氧化物）电极分别作为触摸屏的触控扫描线和触控感应线，在两条ITO电极的异面相交处形成感应电容。
又如：由于触摸屏的触控精度通常在毫米级，而TFT阵列基板的显示精度通常在微米级，可以看出，触控屏所需的触控扫描线和触控感应线比TFT阵列基板显示所需的驱动线（数据线和栅线）要少的多，并且，TFT阵列基板中每个TFT对应的数据线和栅线都异面相交，即两条线相互绝缘且在垂直方向上的投影相交，因此，可以将TFT阵列基板中的一部分驱动线（数据线和栅线）作为触摸屏的触控线（触控扫描线和触控感应线），并且，在数据线和栅线的异面相交处形成感应电容，以实现电容式触摸屏的功能。
上述两种电容式内嵌触摸屏的工作过程为：在对作为触控扫描线的ITO电极加载触控扫描信号时，检测触控感应线通过感应电容耦合出的电压信号，在此过程中，有人体接触触摸屏时，人体电场就会作用在感应电容上，使感应电容的电容值发生变化，进而改变触控感应线耦合出的电压信号，根据电压信号的变化，就可以确定触点位置。
而具有高分辨率的触摸屏需要使用一体成型（one chip）技术制备其集成栅极驱动电路，以减少面板周边电路板面积，即在使用栅线作为触控扫描线的情况下，触控扫描信号也需要由集成栅极驱动电路提供。诸如GOA（Gate Driveron Array，阵列基板行驱动电路）的集成栅极驱动电路在向栅极提供栅极驱动信号时，一般一个GOA电路输出一个栅极驱动信号就需要至少一个位移寄存电路实现，故N条栅线就需要N个位移寄存电路才能实现，外部时钟信号需要同时进入到这N个位移寄存电路中会出现信号延时（delay）的问题，而触控扫描线对于触控扫描信号的实时性要求比较高，因此，使用现有的集成栅极驱动电路例如GOA直接对触控扫描线提供触控扫描信号会出现信号延时的问题，导致不能正常识别出触控操作。
发明内容
本发明实施例提供了一种电容式内嵌触摸屏及显示装置，用以解决现有的GOA对触控扫描线输出触控扫描信号的延时问题。
本发明实施例提供的一种电容式内嵌触摸屏，包括：至少一条TFT阵列基板的栅线被设置为触控扫描线，还包括：
与所述触控扫描线连接的触控驱动电路，用于向所述触控扫描线加载触控扫描信号。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的电容式内嵌触摸屏。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种电容式内嵌触摸屏及显示装置，至少一条TFT阵列基板的栅线被设置为触控扫描线，与触控扫描线连接的触控驱动电路，用于向触控扫描线加载触控扫描信号。相对于现有技术中使用现有的GOA对小尺寸触摸屏的触控扫描线提供触控扫描信号，使用单独的触控驱动电路对作为触控扫描线的栅线提供触控扫描信号，由于触控扫描线相对于栅线的数量要少得多，触控驱动电路需要提供的触控扫描信号的数量相对栅极驱动电路也要少得多，因此能够避免信号时延问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电容式内嵌触摸屏的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的GOA的电路结构示意图；
图3为本发明实施例提供的电容式内嵌触摸屏的驱动时序图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的电容式内嵌触摸屏的具体实施方式进行详细地说明。
附图中各层薄膜厚度和区域大小形状不反映阵列基板的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供的一种电容式内嵌触摸屏，如图1所示，包括：至少一条TFT阵列基板的栅线被设置为触控扫描线（图1中GN表示被设置为触控扫描线的栅线），还包括：
与触控扫描线连接的触控驱动电路，用于向触控扫描线加载触控扫描信号。
由于触摸屏的触控精度通常在毫米级，而TFT阵列基板的显示精度通常在微米级，可以看出，触控屏所需的触控扫描线比TFT阵列基板显示所需的驱动线（数据线和栅线）要少的多，因此，设置的触控扫描线的数量也就远远小于栅线的数量。当需要作为触控扫描线的栅线进行触控功能时，使用单独的触控驱动电路对栅线加载触控扫描信号，这样可以避免信号时延的出现。
较佳地，在具体实施时，该触控驱动电路可以制作在原有的TFT阵列基板的驱动数据线的IC芯片内部，即触控驱动电路为TFT阵列基板的源极驱动电路，这样可以节省电路走线，也可以单独设置，在此不做限定。
较佳地，本发明实施例提供的上述电容式内嵌触摸屏，还包括：设置在各触控扫描线与触控驱动电路之间的触控开关，用于在触控扫描线传递触控扫描信号时，开启触控驱动电路与触控扫描线的连接；在触控扫描线传递栅极驱动信号时，关闭触控扫描线与触控驱动电路的连接。
具体地，触控开关可以设置在触控驱动电路的内部，也可以设置在触控扫描线与触控驱动电路的连接处，在此不做限定。
在具体实施时，触控开关的数量应该和设置的触控感应线的数量一致，当触控开关设置在触控扫描线和触控驱动电路的连接处时，一个触控开关具体可以为一个TFT。
较佳地，本发明实施例提供的上述电容式内嵌触摸屏，如图1所示，还包括：与触控扫描线连接的集成栅极驱动电路，以及设置在各触控扫描线与集成栅极驱动电路之间的驱动开关（图1中为示出）；
该集成栅极驱动电路，用于对触控扫描线加载栅极驱动信号；
该驱动开关，用于在触控扫描线传递触控扫描信号时，关闭集成栅极驱动电路与触控扫描线的连接；在触控扫描线传递栅极驱动信号时，开启触控扫描线与集成栅极驱动电路的连接。
具体地，驱动开关可以设置在集成栅极驱动电路的内部，也可以设置在触控扫描线与集成栅极驱动电路的连接处，在此不做限定。
在具体实施时，驱动开关的数量应该和设置的触控扫描线的数量一致，当驱动开关设置在触控扫描线和集成栅极驱动电路的连接处时，一个驱动开关具体可以为一个TFT。
在具体实施时，栅极驱动电路可以为GOA（Gate Driver on Array，阵列基板行驱动电路）。
较佳地，当栅极驱动电路为GOA时，驱动开关分别与GOA的拉高节点Pull up和拉低节点Pull down连接。
具体地，如图2所示，在GOA电路中添加驱动开关后的电路示意图，该驱动开关包括：两个TFT（T1和T2），T1和T2的源极分别与GOA的公共接地VVS端连接，漏极分别与GOA的拉高节点Pull up和拉低节点Pull down连接，栅极之间相互连接。
添加了驱动开关后，GOA具有开关功能，即在需要GOA与栅线断开关联时，使用ENtouch控制T1和T2放电，将GOA的输出Output端的电压拉低，以保持GOA电路的输出信号为低，达到停止GOA输出信号的目的。
由于本行栅线连接的GOA的输出端与下一行栅线的GOA输入端连接，用于向其输入信号，这样在作为触控扫描线的该行栅线连接触控驱动电路时，与该行连接的GOA也会停止向下一行栅线的GOA输入信号，因此，触控驱动电路除了向与其连接的触控扫描线输入信号之外，还用于在向触控扫描线加载触控扫描信号时，向与触控扫描线的下一行栅线连接的GOA输入Input端输入信号，以保证下一行栅线的正常工作。
下面以一个实例具体说明本发明实施例提供的上述电容式内嵌触摸屏，以第N行的栅线为触控扫描线为例，与其连接的GOA的电路图如图2所示，该触摸屏的驱动波形图如图3所示，其中，CLK和CLKB是GOA的驱动时钟信号，在触控扫描线GN传递触控扫描信号时，驱动时钟信号会保持高或低电平不变，以减小信号噪声。
当第N-1行的栅线GN-1完成栅极驱动信号的传输后，与触控扫描线GN连接的GOA会通过ENtouch控制T1和T2放电，使得该GOA对触控扫描线GN的输出为低电平，即该GOA停止对触控扫描线输出电信号。这时，触控驱动电路与触控扫描线GN连接，向其输入触控扫描信号。
具体地，在一帧的扫描时间中，触控扫描信号可以分为复位阶段（reset），触控扫描阶段（touch scan）和显示扫描阶段（display scan）三个部分，其中，Reset（RST）阶段的功能是对第N-1行的栅线进行复位以及对第N行触控扫描线的像素电压放电，以避免误充电和像素电压影响触控扫描信号；触控扫描阶段则是对第N行触控扫描线加载触控扫描信号，与其对应的作为触控感应线的数据（data）线进入接收触控扫描信号的电压信号的阶段，即通过形成的感应电容耦合触控扫描信号的电压信号；显示扫描阶段则是在触控扫描阶段完成之后对第N行触控扫描线进行像素充电，这时对应的触控感应线传递正常的栅极驱动信号，结束触控感应。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述电容式内嵌触摸屏。
本发明实施例提供的一种电容式内嵌触摸屏及显示装置，至少一条TFT阵列基板的栅线被设置为触控扫描线，与触控扫描线连接的触控驱动电路，用于向触控扫描线加载触控扫描信号。相对于现有技术中使用现有的GOA对小尺寸触摸屏的触控扫描线提供触控扫描信号，使用单独的触控驱动电路对作为触控扫描线的栅线提供触控扫描信号，由于触控扫描线相对于栅线的数量要少得多，触控驱动电路需要提供的触控扫描信号的数量相对栅极驱动电路也要少得多，因此能够避免信号时延问题。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种电容式内嵌触摸屏，包括：至少一条TFT阵列基板的栅线被设置为触控扫描线，其特征在于，还包括：
与所述触控扫描线连接的触控驱动电路，用于向所述触控扫描线加载触控扫描信号。
2.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触控驱动电路为所述TFT阵列基板的源极驱动电路。
3.如权利要求1或2所述的触摸屏，其特征在于，还包括：设置在各触控扫描线与所述触控驱动电路之间的触控开关，用于在所述触控扫描线传递触控扫描信号时，开启所述触控驱动电路与所述触控扫描线的连接；在所述触控扫描线传递栅极驱动信号时，关闭所述触控扫描线与所述触控驱动电路的连接。
4.如权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，还包括：与所述触控扫描线连接的集成栅极驱动电路，以及设置在各触控扫描线与所述集成栅极驱动电路之间的驱动开关；
所述集成栅极驱动电路，用于对所述触控扫描线加载栅极驱动信号；
所述驱动开关，用于在所述触控扫描线传递触控扫描信号时，关闭所述集成栅极驱动电路与所述触控扫描线的连接；在所述触控扫描线传递栅极驱动信号时，开启所述触控扫描线与所述集成栅极驱动电路的连接。
5.如权利要求4所述的触摸屏，其特征在于，所述触控开关设置于所述触控驱动电路的内部，或设置于所述触控扫描线与所述触控驱动电路的连接处；
所述驱动开关设置于所述集成栅极驱动电路的内部，或设置于所述触控扫描线与所述集成栅极驱动电路的连接处。
6.如权利要求5所述的触摸屏，其特征在于，所述集成栅极驱动电路为阵列基板行驱动电路GOA。
7.如权利要求6所述的触摸屏，其特征在于，所述驱动开关分别与所述GOA的拉高节点Pull up和拉低节点Pull down连接。
8.如权利要求7所述的触摸屏，其特征在于，所述驱动开关包括：两个TFT，所述两个TFT的源极分别与所述GOA的公共接地VVS端连接，漏极分别与所述GOA的拉高节点Pull up和拉低节点Pull down连接，栅极之间相互连接。
9.如权利要求8所述的触摸屏，其特征在于，所述触控驱动电路还用于在向所述触控扫描线加载触控扫描信号时，向与所述触控扫描线的下一行栅线连接的GOA输入Input端输入信号。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电容式内嵌触摸屏。
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