CN105159519B - 一种触摸屏、其驱动方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触摸屏、其驱动方法及显示装置，通过在驱动信号线和触摸驱动电极之间增加电平转换电路，进而驱动信号线仅需提供逻辑脉冲信号，无需实现驱动功能，从而使得驱动信号线可以做的更细，有利于实现窄边框设计；同时，相同尺寸情况下可以做更多的驱动信号线，从而增强触控灵敏度，只需将电源信号走线做的稍宽些以减少阻抗；并且由于驱动信号是分时依次驱动，因此电源信号线的负载和原有设计的单根驱动信号线的负载相同，并不会增加功耗，驱动线由一根电源信号线代替，只需减小电源信号线的阻抗，就可有效改善原有设计中驱动信号线阻抗过大和阻抗差异大的问题，有利于提高触控功能。

Description

一种触摸屏、其驱动方法及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种触摸屏、其驱动方法及显示装置。

背景技术

随着触摸屏技术的发展，触控技术得到迅速发展，目前单片式触摸屏主要采用电容式感应原理。通常电容式触摸屏又包含自容式触摸屏和互容式触摸屏，其中互容式触摸屏能够实现多点识别而成为主流。

现有技术中互容式单片触摸屏的结构如图1所示，触摸屏具有相互交错的触摸驱动电极01和触摸感应电极02，两种电极之间形成耦合电容，驱动信号线TX发送驱动信号，感应信号线RX接收感应信号，当手指触摸到触摸屏上某一位置时，由于手指与电极间存在电容，感应信号线RX接收到的感应信号会发生变化，以此可以定位手指触摸位置，即确定了触控发生的位置。触控驱动扫描为逐行扫描，其中驱动信号线TX输入的驱动信号为分时依次发送的脉冲信号，对于中大尺寸单片式触摸屏，驱动信号线TX的走线较长，且不同驱动信号线TX上的信号之间由于走线长度不一样导致阻抗差异较大，信号线较长的，其阻抗较大，最终导致输入到各触摸驱动电极的驱动信号具有较大差异，而为了实现较好的触摸效果，目前驱动信号线TX上的信号的电压幅值都比较大，例如21.5英寸的单片式触摸屏的驱动信号的幅值达30V以上，这样既增加了触控芯片的工作负载，又需要在触控芯片的***增加升压芯片，使得其***电路变得更加复杂，增加了制作成本。

因此，如何减小输入到各触摸驱动电极的驱动信号的差异，提高触控效果，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种触摸屏、其驱动方法及显示装置，用以解决现有技术中存在的输入到各触摸驱动电极的驱动信号的差异较大，影响触控效果的问题。

本发明实施例提供了一种触摸屏，包括：多条沿第一方向设置的触摸驱动电极，多条沿与第一方向交叉的第二方向设置的触摸感应电极，以及多条与所述触摸感应电极一一对应的感应信号线；其中，所述感应信号线用于输出所述触摸感应电极感应到的触控信号；

还包括：多个与所述触摸驱动电极一一对应的电平转换电路，用于向所述电平转换电路输入电源信号的电源信号线，以及多条与所述电平转换电路一一对应的驱动信号线；其中，

所述驱动信号线用于向所述电平转换电路输入逻辑脉冲信号；

所述电平转换电路用于在所述逻辑脉冲信号的控制下将所述电源信号线输入的电源信号输入到对应的所述触摸驱动电极。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述触摸屏中，所述电平转换电路，具体包括：第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管和第四开关晶体管；其中，

所述第一开关晶体管的栅极与所述驱动信号线相连，源极与地电平信号端相连，漏极分别与所述第三开关晶体管的漏极和所述第四开关晶体管的栅极相连；

所述第二开关晶体管的栅极输入的信号与所述驱动信号线输入的逻辑脉冲信号极性相反，源极与所述地电平信号端相连，漏极分别与所述第三开关晶体管的栅极、所述第四开关晶体管的漏极和信号输出端相连；所述信号输出端用于向对应的所述触摸驱动电极输入驱动信号；

所述第三开关晶体管的源极与所述电源信号线相连；

所述第四开关晶体管的源极与所述电源信号线相连。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述触摸屏中，所述电平转换电路，还包括：反相器；

所述反相器的输入端与所述驱动信号线相连，输出端与所述第二开关晶体管的栅极相连；

所述反相器用于将所述驱动信号线输入的逻辑脉冲信号进行极性反转，且将极性反转后的信号输入到所述第二开关晶体管的栅极。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述触摸屏中，所述第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管和第四开关晶体管同步制作于所述触摸屏的玻璃基板上。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述触摸屏中，所述触摸驱动电极的两端分别设置一个所述电平转换电路。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述触摸屏中，还包括：触控芯片；

所述触控芯片用于向所述驱动信号线输入逻辑脉冲信号，且接收所述感应信号线输出的触控信号。

本发明实施例提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述触摸屏。

本发明实施例提供了一种本发明实施例提供的上述触摸屏的驱动方法，包括：

通过所述驱动信号线向所述电平转换电路输入逻辑脉冲信号；

所述逻辑脉冲信号为高电平信号时，所述电平转换电路输出电源信号到对应的所述触摸驱动电极，所述逻辑脉冲信号为低电平信号时，所述电平转换电路输出地电平信号到对应的所述触摸驱动电极；

所述触摸感应电极耦合所述触摸驱动电极的电压信号并通过所述感应信号线输出。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供了一种触摸屏、其驱动方法及显示装置，该触摸屏包括：多条沿第一方向设置的触摸驱动电极，多条沿与第一方向交叉的第二方向设置的触摸感应电极，以及多条与触摸感应电极一一对应的感应信号线；其中，感应信号线用于输出触摸感应电极感应到的触控信号；该触摸屏还包括：多个与触摸驱动电极一一对应的电平转换电路，用于向电平转换电路输入电源信号的电源信号线，以及多条与电平转换电路一一对应的驱动信号线；其中，驱动信号线用于向电平转换电路输入逻辑脉冲信号；电平转换电路用于在逻辑脉冲信号的控制下将电源信号线输入的电源信号输入到对应的触摸驱动电极。

具体地，本发明实施例提供的触摸屏通过在驱动信号线和触摸驱动电极之间增加电平转换电路，进而驱动信号线仅需提供逻辑脉冲信号，无需实现驱动功能，从而使得驱动信号线可以做的更细，有利于实现窄边框设计；同时，相同尺寸情况下可以做更多的驱动信号线，从而增强触控灵敏度，只需将电源信号走线做的稍宽些以减少阻抗；并且由于驱动信号是分时依次驱动，因此电源信号线的负载和原有设计的单根驱动信号线的负载相同，并不会增加功耗，驱动线由一根电源信号线代替，只需减小电源信号线的阻抗，就可有效改善原有设计中驱动信号线阻抗过大和阻抗差异大的问题，有利于提高触控功能。

附图说明

图1为现有技术中触摸屏的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的触摸屏的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的电平转换电路的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的触摸屏的驱动方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例提供的触摸屏、其驱动方法及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。

本发明实施例提供了一种触摸屏，如图2所示，可以包括：多条沿第一方向设置的触摸驱动电极1，多条沿与第一方向交叉的第二方向设置的触摸感应电极2，以及多条与触摸感应电极2一一对应的感应信号线3；其中，感应信号线3用于输出触摸感应电极2感应到的触控信号；

还可以包括：多个与触摸驱动电极1一一对应的电平转换电路4，用于向电平转换电路4输入电源信号Vcc的电源信号线5，以及多条与电平转换电路4一一对应的驱动信号线6；其中，

驱动信号线6用于向电平转换电路4输入逻辑脉冲信号；

电平转换电路4用于在逻辑脉冲信号的控制下将电源信号线5输入的电源信号输入到对应的触摸驱动电极1。

本发明实施例提供的上述触摸屏，通过在驱动信号线和触摸驱动电极之间增加电平转换电路，进而驱动信号线仅需提供逻辑脉冲信号，无需实现驱动功能，从而使得驱动信号线可以做的更细，有利于实现窄边框设计；同时，相同尺寸情况下可以做更多的驱动信号线，从而增强触控灵敏度，从而只需将电源信号走线做的稍宽些以减少阻抗；并且由于驱动信号是分时依次驱动，因此电源信号线的负载和原有设计的单根驱动信号线的负载相同，并不会增加功耗，驱动线由一根电源信号线代替，只需减小电源信号线的阻抗，就可有效改善原有设计中驱动信号线阻抗过大和阻抗差异大的问题，有利于提高触控功能。

在具体实施时，本发明实施例提供的上述触摸屏中，如图3所示，电平转换电路，可以具体包括：第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2、第三开关晶体管T3和第四开关晶体管T4；其中，第一开关晶体管T1的栅极与驱动信号线6相连，源极与地电平信号端GND相连，漏极分别与第三开关晶体管T3的漏极和第四开关晶体管T4的栅极相连；第二开关晶体管T2的栅极输入的信号与驱动信号线6输入的逻辑脉冲信号极性相反，源极与地电平信号端GND相连，漏极分别与第三开关晶体管T3的栅极、第四开关晶体管T4的漏极和信号输出端Vout相连；信号输出端Vout用于向对应的触摸驱动电极1输入驱动信号；第三开关晶体管T3的源极与电源信号线5相连；第四开关晶体管T4的源极与电源信号线5相连。

具体地，本发明实施例提供的上述触摸屏中，当驱动信号线6输入的逻辑脉冲信号为高电平信号时，则第一开关晶体管T1导通，进而将第四开关晶体管T4的栅极与地电平信号端GND导通，因此第四开关晶体管T4导通，导通的第四开关晶体管T4将电源信号线5输入的电源信号Vcc输出到信号输出端Vout，因此，信号输出端Vout可以将电源信号线5输入的电源驱动信号输入到对应的触摸驱动电极，实现触摸驱动扫描；与此同时，第二开关晶体管T2的栅极输入的信号与驱动信号线6输入的逻辑脉冲信号极性相反，即此时第二开关晶体管T2的栅极输入低电平信号，使得第二开关晶体管T2截止，进而第三开关晶体管T3也处于截止状态。

当驱动信号线6输入的逻辑脉冲信号为低电平信号时，则第一开关晶体管T1截止，进而第四开关晶体管T4也处于截止状态；与此同时，第二开关晶体管T2的栅极输入的信号与驱动信号线6输入的逻辑脉冲信号极性相反，即此时第二开关晶体管T2的栅极输入高电平信号，使得第二开关晶体管T2导通，导通的第二开关晶体管T2将第三开关晶体管T3的栅极与地电平信号端GND导通，因此第三开关晶体管T3导通，导通的第三开关晶体管T3将电源信号线5输入的电源信号Vcc输出到第四开关晶体管T4的栅极，第四开关晶体管T4截止；导通的第二开关晶体管T2还将地电平信号端GND与信号输出端Vout导通，因此，此时信号输出端Vout输出低电平信号；综上可知，驱动信号线6输入高电平信号时，则信号输出端Vout输出电源驱动信号Vcc到对应的触摸驱动电极，驱动信号线6输入低电平信号时，则信号输出端Vout亦输出低电平信号到对应的触摸驱动电极。

在具体实施时，本发明实施例提供的上述触摸屏中，电平转换电路，还可以包括：反相器；反相器的输入端与驱动信号线相连，输出端与第二开关晶体管的栅极相连；反相器用于将驱动信号线输入的逻辑脉冲信号进行极性反转，且将极性反转后的信号输入到第二开关晶体管的栅极。具体地，本发明实施例提供的上述触摸屏中，驱动信号线输入高电平信号时，则电平转换电路通过信号输出端输出电源驱动信号到对应的触摸驱动电极，驱动信号线输入低电平信号时，则电平转换电路通过信号输出端输出低电平信号到对应的触摸驱动电极。为了实现上述功能，电平转换电路中的第一开关晶体管的栅极和第二开关晶体管的栅极在同一时间段需要输入极性相反的信号，即第一开关晶体管的栅极输入高电平信号时，第二开关晶体管的栅极输入低电平信号时，由于第一开关晶体管的栅极与驱动信号线相连，因此需要将驱动信号线输入的逻辑脉冲信号进行极性反转后输入到第二开关晶体管的栅极。具体地，可以采用反相器来实现信号的反转，将极性反转后的信号输入到第二开关晶体管的栅极，保证电平转换电路在对应时间段输入对应的信号到触摸驱动电极，实现触摸屏的正常驱动扫描，当然也可以采用其他能够实现信号反转功能的部件，在此不作限定。

在具体实施时，本发明实施例提供的上述触摸屏中，第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管和第四开关晶体管可以同步制作于触摸屏的玻璃基板上。具体地，本发明实施例提供的上述触摸屏中，电平转换电路包括的开关晶体管可在触摸屏制作过程中同步制作于玻璃基板上，不需要增加额外的制作工艺，有利于在触摸屏制作过程中添加电平转换电路的制作。

在具体实施时，本发明实施例提供的上述触摸屏中，触摸驱动电极的两端分别设置一个电平转换电路。具体地，本发明实施例提供的上述触摸屏中，可以单边设置与触摸驱动电极一一对应的电平转换电路，也可以双边设置与触摸驱动电极一一对应的电平转换电路，因此上述电平转换电路可应用于单边或双边两种触控驱动模式，有利于提高触摸屏的广泛适用性。

在具体实施时，本发明实施例提供的上述触摸屏中，还可以包括：触控芯片；触控芯片用于向驱动信号线输入逻辑脉冲信号，且接收感应信号线输出的触控信号。具体地，本发明实施例提供的上述触摸屏中，触控芯片可以分时向驱动信号线输入逻辑脉冲信号，进而通过电平转换电路输出对应的驱动信号到触摸驱动电极，实现逐行触控驱动扫描，且还可以接收感应信号线输出的触控信号，从而确定触控发生的位置，实现触摸屏的触控功能。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述触摸屏。该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。由于该显示装置解决问题的原理与触摸屏相似，因此该显示装置的实施可以参见上述触摸屏的实施，重复之处不再赘述。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种本发明实施例提供的上述触摸屏的驱动方法，如图4所示，可以具体包括以下步骤：

S101、通过驱动信号线向电平转换电路输入逻辑脉冲信号；

S102、逻辑脉冲信号为高电平信号时，电平转换电路输出电源信号到对应的触摸驱动电极，逻辑脉冲信号为低电平信号时，电平转换电路输出地电平信号到对应的触摸驱动电极；

S103、触摸感应电极耦合触摸驱动电极的电压信号并通过感应信号线输出。

具体地，本发明实施例提供的上述触摸屏的驱动方法中，通过驱动信号线输入逻辑脉冲信号，进而通过电平转换电路输出对应的驱动信号到触摸驱动电极，且触摸感应电极耦合触摸驱动电极的电压信号并通过感应信号线输出，可以最终确定触控发生的位置，从而实现触摸屏的触控功能。其中通过在驱动信号线和触摸驱动电极之间增加电平转换电路，进而驱动信号线仅需提供逻辑脉冲信号，无需实现驱动功能，从而使得驱动信号线可以做的更细，更加有利于实现窄边框设计；同时，相同尺寸情况下可以做更多的驱动信号线，从而增强触控灵敏度，只需将电源信号走线做的稍宽些以减少阻抗；同时由于驱动信号是分时依次驱动，因此电源信号线的负载和原有设计的单根驱动信号线的负载相同，并不会增加功耗，驱动线由一根电源信号线代替，只需减小电源信号线的阻抗，就可有效改善原有设计中驱动信号线阻抗过大和阻抗差异大的问题，有利于提高触控功能。

本发明实施例提供了一种触摸屏、其驱动方法及显示装置，该触摸屏包括：多条沿第一方向设置的触摸驱动电极，多条沿与第一方向交叉的第二方向设置的触摸感应电极，以及多条与触摸感应电极一一对应的感应信号线；其中，感应信号线用于输出触摸感应电极感应到的触控信号；该触摸屏还包括：多个与触摸驱动电极一一对应的电平转换电路，用于向电平转换电路输入电源信号的电源信号线，以及多条与电平转换电路一一对应的驱动信号线；其中，驱动信号线用于向电平转换电路输入逻辑脉冲信号；电平转换电路用于在逻辑脉冲信号的控制下将电源信号线输入的电源信号输入到对应的触摸驱动电极。

具体地，本发明实施例提供的触摸屏通过在驱动信号线和触摸驱动电极之间增加电平转换电路，进而驱动信号线仅需提供逻辑脉冲信号，无需实现驱动功能，从而使得驱动信号线可以做的更细，有利于实现窄边框设计；同时，相同尺寸情况下可以做更多的驱动信号线，从而增强触控灵敏度，从而只需将电源信号走线做的稍宽些以减少阻抗；并且由于驱动信号是分时依次驱动，因此电源信号线的负载和原有设计的单根驱动信号线的负载相同，并不会增加功耗，驱动线由一根电源信号线代替，只需减小电源信号线的阻抗，就可有效改善原有设计中驱动信号线阻抗过大和阻抗差异大的问题，有利于提高触控功能。

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 (7)

1.一种触摸屏，包括：多条沿第一方向设置的触摸驱动电极，多条沿与第一方向交叉的第二方向设置的触摸感应电极，以及多条与所述触摸感应电极一一对应的感应信号线；其中，所述感应信号线用于输出所述触摸感应电极感应到的触控信号；

其特征在于，还包括：多个与所述触摸驱动电极一一对应的电平转换电路，用于向所述电平转换电路输入电源信号的电源信号线，以及多条与所述电平转换电路一一对应的驱动信号线；其中，

所述驱动信号线用于向所述电平转换电路输入逻辑脉冲信号；

所述电平转换电路用于在所述逻辑脉冲信号的控制下将所述电源信号线输入的电源信号输入到对应的所述触摸驱动电极；

所述触摸屏还包括：触控芯片；所述触控芯片用于向所述驱动信号线输入逻辑脉冲信号，且接收所述感应信号线输出的触控信号。

2.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述电平转换电路，具体包括：第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管和第四开关晶体管；其中，

所述第一开关晶体管的栅极与所述驱动信号线相连，源极与地电平信号端相连，漏极分别与所述第三开关晶体管的漏极和所述第四开关晶体管的栅极相连；

所述第二开关晶体管的栅极输入的信号与所述驱动信号线输入的逻辑脉冲信号极性相反，源极与所述地电平信号端相连，漏极分别与所述第三开关晶体管的栅极、所述第四开关晶体管的漏极和信号输出端相连；所述信号输出端用于向对应的所述触摸驱动电极输入驱动信号；

所述第三开关晶体管的源极与所述电源信号线相连；

所述第四开关晶体管的源极与所述电源信号线相连。

3.如权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，所述电平转换电路，还包括：反相器；

所述反相器的输入端与所述驱动信号线相连，输出端与所述第二开关晶体管的栅极相连；

所述反相器用于将所述驱动信号线输入的逻辑脉冲信号进行极性反转，且将极性反转后的信号输入到所述第二开关晶体管的栅极。

4.如权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，所述第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管和第四开关晶体管同步制作于所述触摸屏的玻璃基板上。

5.如权利要求1-4任一项所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸驱动电极的两端分别设置一个所述电平转换电路。

6.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的触摸屏。

7.一种如权利要求1-5任一项所述的触摸屏的驱动方法，其特征在于，包括：

通过所述驱动信号线向所述电平转换电路输入逻辑脉冲信号；

所述逻辑脉冲信号为高电平信号时，所述电平转换电路输出电源信号到对应的所述触摸驱动电极，所述逻辑脉冲信号为低电平信号时，所述电平转换电路输出地电平信号到对应的所述触摸驱动电极；

所述触摸感应电极耦合所述触摸驱动电极的电压信号并通过所述感应信号线输出。