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CN105975140B - 触控装置及其驱动方法、触控显示装置及其驱动方法 - Google Patents

触控装置及其驱动方法、触控显示装置及其驱动方法 Download PDF

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CN105975140B CN201610350350.XA CN201610350350A CN105975140B CN 105975140 B CN105975140 B CN 105975140B CN 201610350350 A CN201610350350 A CN 201610350350A CN 105975140 B CN105975140 B CN 105975140B
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Tianma Microelectronics Co Ltd
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Abstract

本发明实施例公开了一种触控装置及其驱动方法、触控显示装置及其驱动方法，该触控装置包括：第一电极层和第二电极层，所述第一电极层包括多个相互绝缘的第一电极，所述第二电极层与所述第一电极层异层设置且包括至少一个第二电极，其中，所述第一电极层和所述第二电极层相互绝缘，且所述第一电极在第一触控时间段用于触控位置的检测，所述第一电极和第二电极在第二触控时间段用于触控压力的检测，从而使得所述触控装置既可以实现触控位置的检测，又可以实现触控压力的检测。

Description

触控装置及其驱动方法、触控显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种触控装置及其驱动方法，以及一种触控显示装置及其驱动方法。
背景技术
随着科学技术的不断发展，越来越多的具有触控功能的电子设备被广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为当今人机交互不可或缺的重要工具。
现有触控装置通常包括多个驱动电极和多个感应电极，其中，所述驱动电极与所述感应电极交叉设置，从而可以通过所述驱动电极和所述感应电极之间的电容变化，实现触控位置的检测。
但是，现有技术中的触控装置只能实现触控位置的检测，而无法实现触控压力的检测。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种触控装置及其驱动方法以及一种包括该触控装置的触控显示装置及其驱动方法，以既可以实现触控位置的检测，又可以实现触控压力的检测。
为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种触控装置，包括：
第一电极层，所述第一电极层包括多个呈阵列排布且相互绝缘的第一电极；
第二电极层，所述第二电极层与所述第一电极层异层设置，且包括至少一个第二电极；
其中，所述第一电极层和所述第二电极层相互绝缘，且所述第一电极在第一触控时间段用于触控位置的检测，所述第一电极和第二电极在第二触控时间段用于触控压力的检测。
一种触控装置的驱动方法，应用于上述触控装置，该方法包括：
在所述第二触控时间段，给所述第一电极提供脉冲电压信号，给所述第二电极提供恒定电压信号，实现触控压力的检测。
一种触控显示装置，包括：
相对设置的阵列基板和彩膜基板；
上述触控装置，其中，所述第一电极层位于所述彩膜基板背离所述阵列基板的一侧，所述第二电极层位于所述阵列基板和所述彩膜基板之间。
一种触控显示装置的驱动方法，应用上述触控显示装置，该方法包括：
在第二触控时间段，给所述第一电极提供脉冲电压信号，给所述第二电极提供恒定电压信号，实现触控压力的检测。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本发明实施例所提供的触控装置，包括：第一电极层和第二电极层，所述第一电极层包括多个相互绝缘的第一电极，所述第二电极层与所述第一电极层异层设置且包括至少一个第二电极，其中，所述第一电极层和所述第二电极层相互绝缘，且所述第一电极在第一触控时间段用于触控位置的检测，所述第一电极和第二电极在第二触控时间段用于触控压力的检测，从而使得所述触控装置既可以实现触控位置的检测，又可以实现触控压力的检测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例所提供的触控装置的结构示意图；
图2为本发明另一个实施例所提供的触控装置的结构示意图；
图3为本发明又一个实施例所提供的触控装置的结构示意图；
图4为本发明再一个实施例所提供的触控装置的结构示意图；
图5为本发明又一个实施例所提供的触控装置的结构示意图；
图6为本发明再一个实施例所提供的触控装置的结构示意图；
图7为本发明又一个实施例所提供的触控装置的结构示意图；
图8为图7沿AB方向的剖视图；
图9为本发明再一个实施例所提供的触控装置的结构示意图；
图10为本发明一个实施例所提供的触控装置驱动方法的信号时序图；
图11为本发明另一个实施例所提供的触控装置驱动方法的信号时序图；
图12为本发明又一个实施例所提供的触控装置驱动方法的信号时序图；
图13为本发明再一个实施例所提供的触控装置驱动方法的信号时序图；
图14为本发明一个实施例所提供的触控显示装置的结构示意图；
图15为本发明一个实施例所提供的触控显示装置驱动方法的信号时序图；
图16为本发明另一个实施例所提供的触控显示装置驱动方法的信号时序图；
图17为本发明又一个实施例所提供的触控显示装置驱动方法的信号时序图；
图18为本发明再一个实施例所提供的触控显示装置驱动方法的信号时序图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
正如背景技术部分所示，现有技术中的触控装置只能实现触控位置的检测，而无法实现触控压力的检测。
有鉴于此，本发明实施例提供了一种触控装置，如图1和图2所示，该触控装置包括：
第一电极层10，第一电极层10包括多个呈阵列排布且相互绝缘的第一电极11；
第二电极层20，第二电极层20与第一电极层10异层设置，且包括至少一个第二电极21；
其中，第一电极层10和第二电极层20相互绝缘，且第一电极11在第一触控时间段用于触控位置的检测，第一电极11和第二电极21在第二触控时间段用于触控压力的检测。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，多个呈阵列排布且相互绝缘的第一电极11在第一触控时间段用作自电容电极，通过自电容检测原理实现触控位置的检测。在本发明的一个实施例中，第二电极层20为一整块电极，如图2所示，即第二电极层20只包括一个第二电极21，在本发明的另一个实施例中，第二电极层20也可以包括多个第二电极21，如图3所示，本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
在本发明的另一个实施例中，多个呈阵列排布且相互绝缘的第一电极11在第一触控时间段用作互电容电极中的驱动电极，通过互电容检测原理实现触控位置的检测。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，如图3所示，第二电极层20包括多个相互绝缘的第二电极21，第二电极21沿第一方向排布，且第二电极21在第一触控时间段用作互电容电极中的感应电极，和第一电极11共同用于触控位置的检测。
在本发明的另一个实施例中，如图4所示，触控装置还包括：第三电极层30，第三电极层30包括多个相互绝缘的第三电极31，第三电极31沿第一方向排布且与第一电极11相互绝缘，在第一触控时间段用作互电容电极中的感应电极，和第一电极11共同用于触控位置的检测。在本发明实施例中，第二电极层20可以为一整块电极，也可以为由多个彼此电连接第二电极21构成，且当第二电极层20由多个彼此电连接的第二电极21构成时，多个彼此电连接的第二电极21可以为多个彼此电连接的条状电极，也可以为多个彼此电连接的块状电极，本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，第三电极31可以与第一电极11位于不同层，如图4所示；在本发明的另一个实施例中，第三电极31也可以与第一电极11位于同一层，如图5所示，以降低触控装置的厚度，本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，如图6所示，触控装置还包括：多个沿第二方向排布、与第一电极11位于同一层且相互绝缘的第四电极12，第四电极12中具有至少一个通孔，第一电极11位于通孔内且与第四电极12相互绝缘，第四电极12在第一触控时间段用作互电容电极中的驱动电极，即在本发明实施例中，第一电极11和第四电极12同时用于互电容电极中的驱动电极，第二电极21用于互电容电极中的感应电极。需要说明的是，在本发明实施例中，具体工作时，第四电极12和位于其对应通孔内的第一电极11上的驱动信号相同。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，如图7和图8所示，当第二电极21在第一触控时间段用作互电容电极中的感应电极，且第二电极21和第四电极12均为条状电极时，在垂直于触控装置表面的方向上，第一电极11位于第二电极21和第四电极12的交叉位置，以保证第一电极11与第二电极21之间可以形成电容，用于触控压力的检测。
在本发明的另一个实施例中，如图9所示，当第三电极31在第一触控时间段用作互电容电极中的感应电极且与第一电极11位于同一层时，每个第四电极12由多个彼此电连接的第四子电极121构成，第四子电极121位于相邻两个第三电极31之间，且相邻第四子电极121通过跨桥40电连接。
相应的，本发明实施例还提供了一种触控装置的驱动方法，应用于上述任一实施例所提供的触控装置，如图10所示，该方法包括：
S1：在第二触控时间段，给第一电极11提供脉冲电压信号，给第二电极21提供恒定电压信号，实现触控压力的检测。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，当第一电极11为互电容电极中的驱动电极，第二电极21为互电容电极中的感应电极时，如图11所示，该方法还包括：
S2：在第一触控时间段，给第一电极11提供触控扫描电压信号，检测第二电极21上的电压信号，实现触控位置的检测。
在本发明的另一个实施例中，当第一电极11为互电容电极中的驱动电极，第三电极层31为互电容电极中的感应电极时，如图12所示，该方法还包括：
S3：在第一触控时间段，给第一电极11提供触控扫描电压信号，检测第三电极层31上的电压信号，实现触控位置的检测。
在上述任一实施例的基础上，触控显示装置还包括第四电极12，当触控显示装置还包括第四电极12时，如图13所示，该方法还包括：
S4：在第一触控检测阶段，给第四电极12提供触控扫描电压信号，其中，第四电极12和位于其通孔内的第一电极11上的触控扫描电压信号相同。
综上所述，本发明实施例所提供的触控装置及其驱动方法，第一电极层10和第二电极层20，第一电极层10包括多个相互绝缘的第一电极11，第二电极层20与第一电极层10异层设置且包括至少一个第二电极21，其中，第一电极层10和第二电极层20相互绝缘，且第一电极11在第一触控时间段用于触控位置的检测，第一电极11和第二电极21在第二触控时间段用于触控压力的检测，从而使得触控装置及其驱动方法既可以实现触控位置的检测，又可以实现触控压力的检测。
此外，本发明实施例还提供了一种触控显示装置，如图14所示，该触控显示装置包括：
相对设置的阵列基板100和彩膜基板200；
上述任一实施例所提供的触控装置，其中，第一电极层10位于彩膜基板200背离阵列基板100的一侧，第二电极层20位于阵列基板100和彩膜基板200之间。需要说明的是，图14只画出了第二电极层20位于彩膜基板200的靠近阵列基板100的一侧，但是关于第二电极层20的位置不做限定，第二电极层20也可以位于阵列基板100靠近彩膜基板200的一侧。
需要说明的是，在本发明实施例中，阵列基板100上还设置有多条数据线、多条扫描线和多个像素电极，其中，多条数据线和多条扫描线交叉设置，限定处多个像素单元。具体的，每个像素单元中均包括一个控制开关，控制开关的栅极与扫描线电连接，源极与数据线电连接，漏极与像素电极电连接，从而使得触控显示面板工作时，可以通过扫描线控制各控制开关的导通和截止，并在控制开关导通时，将数据线上的驱动信号传输给像素电极，以实现各像素单元的显示。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，数据线的延伸方向平行于第一方向，扫描线的延伸方向平行于第二方向，但本发明对此并不做限定，在本发明的其他实施例中，也可以数据线的延伸方向平行于第二方向，扫描线的延伸方向平行于第一方向，具体视情况而定。
还需要说明的是，本发明实施例所提供的触控显示装置并仅限于图14中所示的结构，在本发明的其他实施例中，触控显示装置还可以为OLED触控显示装置等其他结构的触控显示装置。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，当第一电极11为互电容电极中的驱动电极，第二电极21为互电容电极中的感应电极时，优选的，在显示阶段，第一电极11还用作公共电极，以进一步降低触控显示装置的厚度。
在本发明的另一个实施例中，当第一电极11为互电容电极中的驱动电极，第三电极31为互电容电极中的感应电极时，在显示阶段第二电极21还用作公共电极，或第一电极11在显示阶段还用作公共电极，或第二电极21和第一电极11在显示阶段还用作公共电极，本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，触控显示装置还包括第四电极12，当触控显示装置还包括第四电极12时，第四电极12在显示阶段也可以用作公共电极。
相应的，本发明实施例还提供了一种触控显示装置的驱动方法，应用于上述任一实施例所提供的触控显示装置，如图15所示，该方法包括：
S5：在第二触控时间段，给第一电极11提供脉冲电压信号，给第二电极21提供恒定电压信号，实现触控压力的检测。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，当第一电极11为互电容电极中的驱动电极，第二电极21为互电容电极中的感应电极时，该方法还包括：
S6：在第一触控时间段，给第一电极11提供触控扫描电压信号，检测第二电极21上的电压信号，实现触控位置的检测；
S7：在显示阶段，给第一电极11提供公共电压信号。
在本发明的另一个实施例中，当第一电极11为互电容电极中的驱动电极，第三电极31为互电容电极中的感应电极时，如图16和图17所示，该方法还包括：
S8：在第一触控时间段，给第一电极11提供触控扫描电压信号，检测第三电极层31上的电压信号，实现触控位置的检测；
S9：在显示阶段，给第一电极11和/或第三电极31提供公共电压信号。
在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，当触控显示装置还包括第四电极12时，如图18所示，该方法还包括：
S10：在第一触控时间段，给第四电极12提供触控扫描电压信号，其中，第四电极12和位于其通孔内的第一电极11上的触控扫描电压信号相同；
S11：在显示阶段，给第四电极12提供公共电压信号。
需要说明书的是，在上述任一实施例中，图15-图18虽然以高电平信号表示公共电压信号，该高电平信号只是为了与第一触控时间段和第二触控时间段的不提供信号进行区分，并不对公共电压信号的电压幅值进行限定，具体工作时，该公共电压信号的电压幅值可以为零，也可以为一较低电压值，具体视情况而定。
由上所述可知，本发明实施例所提供的触控显示装置包括上述任一实施例所提供的触控装置，而触控装置包括：第一电极层10和第二电极层20，第一电极层10包括多个相互绝缘的第一电极11，第二电极层20与第一电极层10异层设置且包括至少一个第二电极21，其中，第一电极层10和第二电极层20相互绝缘，且第一电极11在第一触控时间段用于触控位置的检测，第一电极11和第二电极21在第二触控时间段用于触控压力的检测，从而使得触控显示装置及其驱动方法既可以实现触控位置的检测，又可以实现触控压力的检测。
本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (19)

1.一种触控装置，其特征在于，包括：
第一电极层，所述第一电极层包括多个呈阵列排布且相互绝缘的第一电极；
第二电极层，所述第二电极层与所述第一电极层异层设置，且包括至少一个第二电极；
其中，所述第一电极层和所述第二电极层相互绝缘，且所述第一电极在第一触控时间段用于触控位置的检测，所述第一电极和第二电极在第二触控时间段用于触控压力的检测；
所述第一电极在所述第一触控时间段用作互电容电极中的驱动电极；
所述第二电极层包括多个相互绝缘的第二电极，所述第二电极沿第一方向排布，且所述第二电极在所述第一触控时间段用作互电容电极中的感应电极，和所述第一电极共同用于触控位置的检测。
2.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述触控装置还包括：
第三电极层，所述第三电极层包括多个相互绝缘的第三电极，所述第三电极沿第一方向排布且与所述第一电极相互绝缘，在所述第一触控时间段用作互电容电极中的感应电极，和所述第一电极共同用于触控位置的检测。
3.根据权利要求2所述的触控装置，其特征在于，所述第三电极和所述第一电极位于同一层。
4.根据权利要求2所述的触控装置，其特征在于，所述第二电极层为一整块电极。
5.根据权利要求1-4任一项所述的触控装置，其特征在于，所述触控装置还包括：
多个沿第二方向排布、与所述第一电极位于同一层且相互绝缘的第四电极，所述第四电极中具有至少一个通孔，所述第一电极位于所述通孔内且与所述第四电极相互绝缘，所述第四电极在所述第一触控时间段用作所述互电容电极中的驱动电极。
6.根据权利要求5所述的触控装置，其特征在于，当所述第二电极在所述第一触控时间段用作互电容电极中的感应电极，且所述第二电极和所述第四电极均为条状电极时，在垂直于所述触控装置表面的方向上，所述第一电极位于所述第二电极和所述第四电极的交叉位置。
7.根据权利要求5所述的触控装置，其特征在于，当所述触控装置还包括第三电极，所述第三电极在所述第一触控时间段用作互电容电极中的感应电极且与所述第一电极位于同一层时，每个所述第四电极由多个彼此电连接的第四子电极构成，所述第四子电极位于相邻两个所述第三电极之间，且相邻所述第四子电极通过跨桥电连接。
8.一种触控装置的驱动方法，应用于权利要求1-7任一项所述的触控装置，其特征在于，该方法包括：
在所述第二触控时间段，给所述第一电极提供脉冲电压信号，给所述第二电极提供恒定电压信号，实现触控压力的检测；
在所述第一触控时间段，给所述第一电极提供触控扫描电压信号，检测所述第二电极上的电压信号，实现触控位置的检测。
9.根据权利要求8所述的驱动方法，其特征在于，当所述触控装置还包括第三电极，所述第一电极为互电容电极中的驱动电极，所述第三电极为互电容电极中的感应电极时，该方法还包括：
在所述第一触控时间段，给所述第一电极提供触控扫描电压信号，检测所述第三电极上的电压信号，实现触控位置的检测。
10.根据权利要求8或9任一项所述的驱动方法，其特征在于，当所述触控装置还包括第四电极时，该方法还包括：
在所述第一触控检测阶段，给所述第四电极提供触控扫描电压信号，其中，所述第四电极和位于其通孔内的第一电极上的触控扫描电压信号相同。
11.一种触控显示装置，其特征在于，包括：
相对设置的阵列基板和彩膜基板；
权利要求1-7任一项所述的触控装置，其中，所述第一电极层位于所述彩膜基板背离所述阵列基板的一侧，所述第二电极层位于所述阵列基板和所述彩膜基板之间。
12.根据权利要求11所述的触控显示装置，其特征在于，在显示阶段，所述第一电极还用作公共电极。
13.根据权利要求12所述的触控显示装置，其特征在于，当所述触控装置还包括第三电极，所述第一电极为互电容电极中的驱动电极，所述第三电极为互电容电极中的感应电极时，在显示阶段所述第二电极或所述第一电极在显示阶段还用作公共电极。
14.根据权利要求12或13任一项所述的触控显示装置，其特征在于，当所述触控装置还包括第四电极时，所述第四电极在显示阶段用作公共电极。
15.根据权利要求11-13任一项所述的触控显示装置，其特征在于，所述阵列基板上设置有多条数据线和多条扫描线，所述多条数据线和多条扫描线交叉设置限定出多个像素单元，其中，所述数据线的延伸方向平行于所述第一方向，所述扫描线的延伸方向平行于第二方向。
16.一种触控显示装置的驱动方法，应用于权利要求11-14任一项所述的触控显示装置，其特征在于，该方法包括：
在第二触控时间段，给所述第一电极提供脉冲电压信号，给所述第二电极提供恒定电压信号，实现触控压力的检测；
在第一触控时间段，给所述第一电极提供触控扫描电压信号，检测所述第二电极上的电压信号，实现触控位置的检测。
17.根据权利要求16所述的驱动方法，其特征在于，该方法还包括：
在显示阶段，给所述第一电极提供公共电压信号。
18.根据权利要求16所述的驱动方法，其特征在于，当所述触控显示装置还包括第三电极，所述第一电极为互电容电极中的驱动电极，所述第三电极为互电容电极中的感应电极时，该方法还包括：
在第一触控时间段，给所述第一电极提供触控扫描电压信号，检测所述第三电极上的电压信号，实现触控位置的检测；
在显示阶段，给所述第一电极或第三电极提供公共电压信号。
19.根据权利要求17或18所述的驱动方法，其特征在于，当所述触控显示装置还包括第四电极时，该方法还包括：
在所述第一触控时间段，给所述第四电极提供触控扫描电压信号，其中，所述第四电极和位于其通孔内的第一电极上的触控扫描电压信号相同；
在所述显示阶段，给所述第四电极提供公共电压信号。
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