CN103293737A - 内嵌电容式触摸屏液晶显示模组及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种内嵌式触摸屏液晶显示模组及其驱动方法，所述模组包括公共电极层，公共电极层包括第一及第二公共电极，利用控制电路将液晶显示模组的一帧时间分为显示时间及触控时间，在显示时间内，向公共电极层施加显示信号，使液晶屏能够正常成像，而在触控时间内，向第一公共电极施加第一触控信号，向第二公共电极施加第二触控信号，使第一公共电极的电势与驱动线相等、第二公共电极的电势与感应线相等，由于至少有部分驱动线与第一公共电极交叠，且至少有部分感应线与第二公共电极交叠，第一公共电极与驱动线及第二公共电极与感应线构成电容，且两个电容两极板的电势相等，因而至少可以屏蔽掉部分液晶屏所产生的噪声，进而提高触摸屏的信噪比。

Description

内嵌电容式触摸屏液晶显示模组及其驱动方法
技术领域
本发明涉及触摸感应和液晶显示领域，特别是涉及一种内嵌电容式触摸屏液晶显示模组及其驱动方法。
背景技术
触摸屏是现在被广泛应用的一种触摸传感输入装置。按触摸感应原理，现有触摸屏包括电阻式触摸屏、电容式触摸屏、表面红外触摸屏等等。其中，电阻式触摸屏由于其成本低、易实现、控制简单等优点流行多年。近年来，电容式触摸屏以其透光率高、耐磨损、耐环境温度变化、耐环境湿度变化、寿命长、可实现如多点触摸的高级复杂功能而受到大众的欢迎。
将触摸屏作为一种用户操作的界面，集成于液晶屏等显示设备的技术由来已久。传统的集成方式是将触摸屏外贴于显示屏之上，这种方式是将触摸屏与显示屏分开制造，然后再将两者组装在一起。如图1所示，触摸屏10包括保护层11、保护层13以及位于保护层11和保护层13之间的触摸层12，保护层11和保护层13可以是玻璃也可以是特殊材质的膜，其中，保护层11位于触摸屏10的外侧，保护层13贴近显示屏20。显示屏20包括上玻璃基板21和下玻璃基板22，在上玻璃基板21和下玻璃基板22之间依次形成有黑矩阵（black matrix）层23、彩膜（color filter）层24、公共电极层25、液晶层26和薄膜晶体管（Thin Film Transistor，简称TFT）层27。上述触摸屏10为外挂式的触摸屏，由于其结构复杂，厚度较大，使得显示屏20的光学性能下降。
为了减少整个模组的厚度，提高其光学性能，将触摸屏直接集成于显示屏的方式（即同时制作完成触摸屏和显示屏）越来越受到关注，其将触摸屏结构制作于液晶屏的上玻璃基板上，根据集成的具体方式，触摸屏分为盒上式触摸屏（on cell TP）和内嵌式触摸屏（in cell TP）。
其中，盒上式触摸屏是将触摸屏集成在显示屏的上玻璃基板的外表面，也就是将显示屏的上玻璃基板作为触摸屏的下保护层。如图2所示，触摸屏30包括保护层31和位于保护层31下方的触摸层32，保护层31位于触摸屏的外侧。显示屏40包括上玻璃基板41和下玻璃基板42，在上玻璃基板41和下玻璃基板42之间依次形成有黑矩阵（black matrix）层43、彩膜（color filter）层44、公共电极层45、液晶层46和薄膜晶体管（Thin Film Transistor，简称TFT）层47。
而内嵌式触摸屏则将触摸屏结构完全集成于液晶盒内，如图3所示，内嵌式触摸屏液晶显示模组包括：上玻璃基板51；下玻璃基板52；以及依次形成于上玻璃基板51与下玻璃基板52之间的触摸层53、黑矩阵层54、彩膜层55、公共电极层56、液晶层57和薄膜晶体管层58。
其中，盒上式触摸屏及内嵌式触摸屏中的触摸层包括多个平行排列并沿X方向延伸的驱动线及多个平行排列并沿Y方向延伸的感应线，驱动线与感应线交叉设置。触摸屏的检测原理是：在驱动线上施加驱动信号，在感应线上检测信号变化。驱动线用于确定触摸点的X向坐标，感应线用于确定触摸点的Y向坐标，在检测时对X方向的驱动线进行逐行扫描，在扫描每一行驱动线时，均读取每条感应线上的信号，通过一轮的扫描就可以遍历驱动线与感应线的每个交点，从而确定哪一点有触摸动作。驱动线与感应线的交点的等效电路图如图4所示，每一个交点处相当于耦合了一个互电容61，互电容61相当于驱动线与感应线正对位置处形成的正对电容与驱动线边缘与感应线边缘位置处形成的边缘电容之和。电阻62是驱动线的等效电阻，电阻63是感应线的等效电阻，电容64相当于驱动线对地的寄生电容，电容65相当于感应线对地的寄生电容，激励源66用于产生所述驱动信号，触控检测电路67是一个放大器，将感应线上的电信号转化成为电压信号输出。当手指触摸时，可以理解为手指在触摸点的驱动线与感应线之间搭了一个桥，相当于在互电容61上并联了电容，从而使互电容61等效增大，导致感应线上的电信号发生变化，因而使输出电压变化。
虽然盒上式触摸屏具有噪声干扰小的优点，但是与内嵌式触摸屏相比，盒上式触摸屏的制作工艺相对复杂、良率较低，因此，内嵌式触摸屏得到了广泛的应用。但是，现有内嵌电容式触摸屏液晶显示装置的触摸层与公共电极层之间的距离非常近，且触摸屏在感应用户触控信号的同时，液晶屏也在逐帧成像显示，因而触摸屏容易受到液晶屏产生的电噪声的影响，导致触摸屏的信噪比很低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有内嵌式触摸屏信噪比低的问题。
图5是现有液晶屏的电路原理图，如图5所示，液晶屏包括液晶显示阵列，其包括若干条栅电极线71及若干条源电极线72，栅电极线71由栅极驱动电路73控制，源电极线72由源极驱动电路74控制。栅电极线71与源电极线72的交点构成一个显示像素，每个显示像素包括像素开关75、显示像素等效电容76及存储电容77，像素开关75为薄膜晶体管（TFT），显示像素等效电容76由像素电极及公共电极构成。液晶屏显示成像时，栅极驱动电路73、源极驱动电路74分别对栅电极线71、源电极线72输入脉宽相同的脉冲。不同的是，栅极驱动电路73逐行给栅电极线71输入单脉冲（即像素选中信号），而源极驱动电路74同时给所有源电极线72输入持续脉冲，从而实现液晶显示阵列中像素的逐行扫描成像。其中，栅电极线71上像素选中信号依次逐行选中像素，源电极线72上显示信号的电压决定每个像素所显示灰度值。
标准液晶屏的扫描频率为60Hz，即每一帧的时间约为16.7毫秒，然而对于大多数液晶显示阵列的像素开关而言，其栅极脉冲的宽度较小，逐行完成一帧的时间可能小于每一帧的标准时间。以240乘320像素的QVGA液晶屏为例，其像素开关的栅极能够响应的最宽脉冲仅需52微秒，继续参图5所示，假设栅极驱动电路73输出40微秒脉宽的栅极驱动脉冲，要完成全部像素的扫描形成一帧240乘320像素的图像，仅需13毫秒，即液晶屏有3.7秒的时间裕度处于空闲状态。本发明利用这个时间裕度作为触摸屏的触摸感应时间，同时使公共电极层包括相互独立的第一公共电极及第二公共电极，至少有部分驱动线与第一公共电极交叠，至少有部分感应线与第二公共电极交叠，在触控时间内向第一公共电极施加第一触控信号并向第二公共电极施加第二触控信号，所述第一触控信号使得第一公共电极具有与驱动线相同的电势，所述第二触控信号使得第二公共电极具有与感应线相同的电势，从而可以屏蔽掉液晶屏所产生的噪声干扰，提高触摸屏的信噪比。
在上述构思基础上，本发明提供了一种内嵌电容式触摸屏液晶显示模组，其包括：
呈相对设置的第一基板、第二基板；
设置在所述第一基板、第二基板之间的多条间隔分布的驱动线及多条间隔分布的感应线，所述驱动线与所述感应线交叉设置；
设置在所述第一基板、第二基板之间且位于所述驱动线及感应线下方的公共电极层，所述公共电极层包括多条间隔分布的第一公共电极及多条间隔分布的第二公共电极，至少有部分所述驱动线与所述第一公共电极交叠，至少有部分所述感应线与所述第二公共电极交叠，所述第一公共电极设置在相邻两条所述第二公共电极的间隙处，且所述第一公共电极与所述第二公共电极交叉设置并电隔离；
控制电路，所述控制电路将每一帧的时间分为显示时间及触控时间，在显示时间内，所述控制电路向所述公共电极层提供显示信号；在触控时间内，所述控制电路向所述第一公共电极提供第一触控信号，所述控制电路向所述第二公共电极提供第二触控信号，所述第一触控信号使所述第一公共电极具有与所述驱动线相同的电势，所述第二触控信号使所述第二公共电极具有与所述感应线相同的电势。
可选地，所述驱动线具有面向所述第一公共电极的第一表面，所述感应线具有面向所述第二公共电极的第二表面，所述第一公共电极具有面向所述驱动线的第三表面，所述第二公共电极具有面向所述感应线的第四表面，整个所述驱动线与所述第一公共电极交叠，且所述驱动线第一表面的面积不大于所述第一公共电极第三表面的面积，整个所述感应线与所述第二公共电极交叠，且所述感应线第二表面的面积不大于所述第二公共电极第四表面的面积。
可选地，所述第一公共电极第三表面的面积不小于所述驱动线第一表面的面积，所述第二公共电极第四表面的面积不小于所述感应线第二表面的面积。
可选地，所述第一公共电极包括多个第一电极单元及连接相邻两个第一电极单元的第一连接线，所述第二公共电极包括多个第二电极单元及连接相邻两个第二电极单元的第二连接线，所述第一电极单元的边缘侧壁与所述第二电极单元的边缘侧壁之间存在间隔，且所述第一连接线与所述第二连接线交叉设置。
可选地，所述控制电路包括显示信号产生单元、触控信号产生单元、开关切换单元，所述触控信号产生单元包括第一触控信号产生子单元及第二触控信号产生子单元，在显示时间内，所述开关切换单元使所述公共电极层与所述显示信号产生单元连接；在触控时间内，所述开关切换单元使所述公共电极层与所述触控信号产生单元连接：所述第一公共电极与第一触控信号产生子单元连接，所述第二公共电极与第二触控信号产生子单元连接。
可选地，所述公共电极层为氧化铟锡层。
可选地，还包括设置在所述第一基板与第二基板之间的彩膜层、设置在所述彩膜层与所述第二基板之间的液晶层及设置在所述液晶层与所述第二基板之间的薄膜晶体管层，所述公共电极层设置在所述彩膜层与所述液晶层之间，或者，所述公共电极层设置在所述液晶层与第二基板之间。
与此同时，本发明还提供了一种上述内嵌电容式触摸屏液晶显示模组的驱动方法，所述驱动方法包括：
控制电路将每一帧的时间分为显示时间及触控时间；
在显示时间内，所述像素开关的栅极处于打开状态，所述控制电路向所述公共电极层提供显示信号；
在触控时间内，所述控制电路向所述第一公共电极提供第一触控信号，所述控制电路向所述第二公共电极提供第二触控信号，所述第一触控信号使所述第一公共电极具有与所述驱动线相同的电势，所述第二触控信号使所述第二公共电极具有与所述感应线相同的电势。
可选地，所述每一帧的时间内所述显示时间位于触控时间之前，或者所述每一帧的时间内所述显示时间位于触控时间之后。
可选地，所述内嵌电容式触摸屏液晶显示模组还包括设置在所述第二基板上的像素开关，在触控时间内，所述像素开关的栅极处于关闭状态。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明将内嵌式触摸屏液晶显示模组的一帧时间分为显示时间及触控时间，在显示时间内，向公共电极层施加显示信号，使液晶屏能够正常成像，而在触控时间内，向公共电极层中的第一公共电极施加第一触控信号，向公共电极层中的第二公共电极施加第二触控信号，使第一公共电极的电势与驱动线相等、第二公共电极的电势与感应线相等，由于至少有部分驱动线与第一公共电极交叠，且至少有部分感应线与第二公共电极交叠，第一公共电极与驱动线构成电容，第二公共电极与感应线构成电容，且两个电容的两极板的电势相等，因而可以屏蔽掉液晶屏所产生的噪声，进而提高触摸屏的信噪比。另外，不用在触摸屏与显示屏之间设置额外的用来屏蔽液晶屏噪声的屏蔽层，简化了液晶显示装置的结构。
附图说明
图1是现有一种外挂式触摸屏液晶显示模组的结构示意图；
图2是现有一种盒上式触摸屏液晶显示模组的结构示意图；
图3是现有一种内嵌式触摸屏液晶显示模组的结构示意图；
图4是现有触摸层中驱动线与感应线的交点的等效电路图；
图5是现有液晶屏的电路原理图；
图6是本发明的一个实施例中内嵌式触摸屏液晶显示模组的结构示意图；
图7是图6所示内嵌式触摸屏液晶显示模组中一种驱动线与感应线的布局示意图；
图8是图6所示内嵌式触摸屏液晶显示模组中一种公共电极层的结构示意图；
图9是图6所示内嵌式触摸屏液晶显示模组中另一种公共电极层的结构示意图；
图10是本发明内嵌式触摸屏液晶显示模组的驱动方法的一个实施例中驱动方法的示意图。
具体实施方式
为了解决现有内嵌式触摸屏信噪比低的问题，本发明提供了一种内嵌式触摸屏液晶显示模组及其驱动方法，此内嵌式触摸屏液晶显示模组包括公共电极层、驱动线及感应线，且公共电极层至少包含两个公共电极部分：第一公共电极、第二公共电极，其中，至少有部分驱动线与第一公共电极交叠，至少有部分感应线与第二公共电极交叠，在显示时间内，给公共电极层施加显示信号，使得液晶屏可以正常成像；在触控时间内，给第一公共电极施加第一触控信号，给第二公共电极施加第二触控信号，以使第一公共电极与驱动线等电势、第二公共电极与感应线等电势，这样，在触控时间内第一公共电极与驱动线构成一个两极板具有等电势的电容，第二公共电极与感应线构成一个两极板具有等电势的电容，因而，触摸屏可以屏蔽掉液晶屏产生的噪声，提高触摸屏的信噪比。
当第一公共电极与驱动线的正对面积越大时，可以屏蔽掉越多的液晶屏产生的噪声，当第二公共电极与感应线的正对面积越大时，也可以屏蔽掉越多的液晶屏产生的噪声。因此，驱动线与第一公共电极交叠的部分越多，则可以屏蔽掉越多的液晶屏产生的噪声，感应线与第二公共电极交叠的部分越多，则可以屏蔽掉越多的液晶屏产生的噪声。因此，较佳地，整个驱动线与第一公共电极交叠，整个感应线与第二公共电极交叠，驱动线与第一公共电极的正对面积等于驱动线第一表面的面积，感应线与第二公共电极的正对面积等于感应线第二表面的面积。另外，由于第一公共电极与第二公共电极之间是存在间隔的，为了使得在显示时间内液晶屏能形成质量更好的图像，第一公共电极第三表面的面积不小于驱动线第一表面的面积，第二公共电极第四表面的面积不小于感应线第二表面的面积。
下面结合附图，通过具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的可实施方式的一部分，而不是其全部。根据这些实施例，本领域的普通技术人员在无需创造性劳动的前提下可获得的所有其它实施方式，都属于本发明的保护范围。
图6是本发明的一个实施例中内嵌式触摸屏液晶显示模组的结构示意图，图7是图6所示内嵌式触摸屏液晶显示模组中一种驱动线与感应线的布局示意图，如图6及图7所示，内嵌式触摸屏液晶显示模组100包括呈相对设置的第一基板110、第二基板120。在一个实施例中，第一基板110及第二基板120为玻璃基板。在第一基板110与第二基板120之间设置有触摸层130，触摸层130包含多条（两条或以上）间隔分布的驱动线131及多条（两条或以上）间隔分布的感应线132，驱动线131与感应线132交叉设置。在一个实施例中，多条驱动线131相互平行，多条感应线132相互平行，驱动线131与感应线132垂直。在一个实施例中，驱动线131及感应线132的材料为氧化铟锡。
本领域技术人员应该知晓的是，在触摸层130中，驱动线131设置在相邻两条感应线132之间的间隔处（感应线132也设置在相邻两条驱动线131之间的间隔处），虽然驱动线131与感应线132交叉设置，但是，驱动线131与感应线132的重叠以外的部分之间是存在间隔的。具体地，驱动线131包括多个（两个或以上）驱动电极单元1311，相邻两个驱动电极单元1311之间用连接线1312连接在一起，感应线132包括多个（两个或以上）感应电极单元1321，相邻两个感应电极单元1321之间用连接线1322连接在一起。连接线1312与连接线1322交叉设置，且驱动电极单元1311与感应电极单元1321之间不存在重叠。换言之，驱动电极单元1311设置在相邻两条感应线132之间的间隔内，且连接线1312与感应线132交叉设置，感应电极单元1321设置在相邻两条驱动线131之间的间隔内，且连接线1322与驱动线131交叉设置。
图8是图6所示内嵌式触摸屏液晶显示模组中一种公共电极层的结构示意图，图9是图6所示内嵌式触摸屏液晶显示模组中另一种公共电极层的结构示意图，结合图6至图9所示，在第一基板110与第二基板120之间还设置有公共电极层140，且公共电极层140位于触摸层130下方，公共电极层140包括多条（两条或以上）间隔分布的第一公共电极141及多条（两条或以上）间隔分布的第二公共电极142。
一方面，虽然驱动线131与第一公共电极141之间存在间隔，但至少有部分驱动线131与第一公共电极141交叠，且由于第一公共电极141与驱动线131均是导电的，因此，第一公共电极141与驱动线131构成内嵌式触摸屏液晶显示装置内的一个电容，第一公共电极141与驱动线131为此电容的两个极板。第一公共电极141具有面向驱动线131的第三表面，驱动线131具有面向第一公共电极141的第一表面，该电容两极板的正对面积不大于驱动线131第一表面的面积。当仅有部分驱动线131与第一公共电极141交叠时，该电容两极板的正对面积小于驱动线131第一表面的面积；当整个驱动线131与第一公共电极141交叠时，该电容两极板的正对面积等于驱动线131第一表面的面积。
另一方面，虽然感应线132与第二公共电极142之间存在间隔，但至少有部分感应线132与第二公共电极142交叠，且由于第二公共电极142与感应线132均是导电的，因此，第二公共电极142与感应线132也构成内嵌式触摸屏液晶显示装置内的一个电容，第二公共电极142与感应线132为此电容的两个极板。第二公共电极142具有面向感应线132的第四表面，感应线132具有面向第二公共电极142的第二表面，该电容两极板的正对面积不大于感应线132第二表面的面积。当仅有部分感应线132与第二公共电极142交叠时，该电容两极板的正对面积小于感应线132第二表面的面积；当整个感应线132与第二公共电极142交叠时，该电容两极板的正对面积等于感应线132第二表面的面积。
另外，第一公共电极141设置在相邻两条第二公共电极142的间隙处（第二公共电极142也设置在相邻两条第一公共电极141的间隙处），且第一公共电极141与第二公共电极142交叉设置。但需强调的是，第一公共电极141与第二公共电极142之间是电隔离的，以便可以分别向第一公共电极141、第二公共电极142施加电信号。
在一个实施例中，第一公共电极141包括多个（两个或以上）第一电极单元144及连接相邻两个第一电极单元144的第一连接线145，第二公共电极142包括多个（两个或以上）第二电极单元146及连接相邻两个第二电极单元146的第二连接线147。第一电极单元144设置在相邻两个第二公共电极142之间的间隔处，第一连接线145与第二公共电极142交叉设置，第二电极单元146设置在相邻两个第一公共电极141之间的间隔处，第二连接线147与第一公共电极141交叉设置。因此，第一电极单元144的边缘侧壁148与第二电极单元146的边缘侧壁149之间存在间隔，以确保第一公共电极141与第二公共电极142之间是电隔离的，从而可以分别向第一公共电极141、第二公共电极142施加不同的电信号。第一连接线145与第二连接线147交叉设置，为了确保第一公共电极141与第二公共电极142之间是电隔离的，至少要在第一连接线145与第二连接线147的交叉位置设置绝缘材料（未图示）。需说明的是，第一公共电极141中第一电极单元144及第二公共电极142中第二电极单元146的形状并不能仅仅局限于附图所示，第一电极单元144及第二电极单元146的形状还可以设置成矩形、正方形、六边形等等。
内嵌式触摸屏液晶显示模组100还包括控制电路（未图示），所述控制电路可以将液晶屏每一帧的时间分为显示时间及触控时间。在显示时间内，所述控制电路向公共电极层140提供显示信号，同时，内嵌式触摸屏液晶显示模组100的像素电极（未图示）也被施加电信号，在公共电极层140与像素电极之间的电势差的作用下，液晶分子发生偏转，从而液晶屏可以显示图像。而在本发明中，由于公共电极层140是由多个（两个或以上）独立的公共电极部分构成，整个公共电极层140均须施加电信号（即公共电极层中的公共电极部分均须施加电信号），且各个公共电极部分应该施加相同的电信号。在触控时间内，所述控制电路向公共电极层140中的第一公共电极141施加第一触控信号，同时，所述控制电路向公共电极层140中的第二公共电极142施加第二触控信号，所述第一触控信号使得第一公共电极141的电势与驱动线131相等，所述第二触控信号使得第二公共电极142的电势与感应线132相等。这样，第一公共电极141与驱动线131构成一个两极板具有等电势的电容，第二公共电极142与感应线132也构成一个两极板具有等电势的电容，这样，就可以屏蔽掉液晶屏产生的噪声。
当第一公共电极141与驱动线131的正对面积越大时，可以屏蔽掉越多的液晶屏产生的噪声，同理，当第二公共电极142与感应线132的正对面积越大时，也可以屏蔽掉越多的液晶屏产生的噪声。因此，驱动线131与第一公共电极141交叠的部分越多，则可以屏蔽掉越多的液晶屏产生的噪声，同理，感应线132与第二公共电极142交叠的部分越多，则可以屏蔽掉越多的液晶屏产生的噪声。因此，在本发明的优选实施例中，整个驱动线131与第一公共电极141交叠，整个感应线132与第二公共电极142交叠，这种情况下，驱动线131与第一公共电极141的正对面积等于驱动线131第一表面的面积，且驱动线131与第一公共电极141的正对面积至少要等于第一公共电极141第三表面的面积，感应线132与第二公共电极142的正对面积等于感应线132第二表面的面积，且感应线132与第二公共电极142的正对面积至少要等于第二公共电极142第四表面的面积。
根据液晶屏的成像原理：同时给公共电极层140及像素电极施加电信号，且使得公共电极层140与像素电极之间存在电势差，在电势差的作用下，显示屏中的液晶分子可以发生偏转，以使光可以穿过液晶分子之间的间隙并成像。由于公共电极层140至少包括两个独立的公共电极部分，即第一公共电极141、第二公共电极142，且公共电极层140的各个公共电极部分之间存在间隔，为了使得位于两个公共电极部分之间间隔正下方的液晶分子也能在公共电极与像素电极的电势差作用下发生偏转，以能形成更好的图像质量，需使公共电极层140中各个公共电极部分之间的间隔尽可能的小。另外，在触控时间内，为了能够更多的屏蔽掉液晶屏产生的噪声，至少需使第一公共电极141第三表面的面积与驱动线131第一表面的面积相等、第二公共电极142第四表面的面积与感应线132第二表面的面积相等。因此，综合以上两点，需使公共电极层140中第一公共电极141第三表面的面积不小于驱动线131第一表面的面积，第二公共电极142第四表面的面积不小于感应线132第二表面的面积。
在上述所有内嵌式触摸屏液晶显示模组实施例的基础上，作为一个具体的实施例，如图8所示，公共电极层140由第一公共电极141及第二公共电极142构成，第一公共电极141第三表面的面积大于驱动线131第一表面的面积，第二公共电极142第四表面的面积大于感应线132第二表面的面积。但需强调的是，在这种公共电极层140结构中，第一公共电极141的第一电极单元144的边缘侧壁148与第二公共电极142的第二电极单元146的边缘侧壁149之间需存在间隔，以确保第一公共电极141与第二公共电极142之间是电隔离的。
作为另一个具体的实施例，如图9所示，公共电极层140由第一公共电极141、第二公共电极142及第三公共电极143构成，第一公共电极141第三表面的面积等于驱动线131第一表面的面积，第二公共电极142第四表面的面积等于感应线132第二表面的面积，第三公共电极143设置在第一公共电极141与第二公共电极142之间的间隔处，且第三公共电极143、第一公共电极141、第二公共电极142三者之间存在间隔，以确保第一公共电极141、第二公共电极142、第三公共电极143之间是相互电隔离的。换言之，在这种公共电极层140结构中，第三公共电极143不仅与第一公共电极141的第一电极单元144的边缘侧壁148之间存在间隔，还与第二公共电极142的第二电极单元146的边缘侧壁149之间也存在间隔。作为一个具体的实施例，位于第一公共电极141与第二公共电极142之间的间隔内的第三公共电极143通过第三连接线1431连接在一起，这样，可同时对位于同一行的第三公共电极143施加电信号。由于第一公共电极141、第二公共电极142、第三公共电极143之间是相互电隔离的，需在第三连接线1431与第一公共电极141及第二公共电极142的交叉位置绝缘材料（未图示）。
当然，在其它实施例中，当公共电极层140中第一公共电极141第三表面的面积大于驱动线131第一表面的面积，第二公共电极142第四表面的面积大于感应线132第二表面的面积时，根据第一公共电极141与第二公共电极142之间间隔的大小，也可在第一公共电极141与第二公共电极142的间隔处设置第三公共电极。在其它实施例中，当公共电极层140中第一公共电极141第三表面的面积等于驱动线131第一表面的面积，第二公共电极142第四表面的面积等于感应线132第二表面的面积，且在第一公共电极141与第二公共电极142的间隔处设置有第三公共电极143时，也可将第三公共电极143分割成两个独立的公共电极部分，但是这样会加大公共电极层140的制造难度。因此，在本发明中公共电极层140的结构并不能仅仅局限于上述实施例。
当公共电极层140是由第一公共电极141及第二公共电极142构成时，在显示时间内，分别给第一公共电极141、第二公共电极142施加相同的显示信号，即第一公共电极141、第二公共电极142是等电势的；在显示时间内，给第一公共电极141施加第一触控信号，给第二公共电极142施加第二触控信号，且使第一公共电极141具有与驱动线131相等的电势、第二公共电极142具有与感应线132相等的电势。
当公共电极层140是由第一公共电极141、第二公共电极142及第三公共电极143构成时，在显示时间内，分别给第一公共电极141、第二公共电极142及第三公共电极143施加相同的显示信号，即第一公共电极141、第二公共电极142及第三公共电极143是等电势的；在显示时间内，给第一公共电极141施加第一触控信号，给第二公共电极142施加第二触控信号，且使第一公共电极141具有与驱动线131相等的电势、第二公共电极142具有与感应线132相等的电势，此时，可以给第三公共电极143不施加任何电信号，或给第三公共电极143施加第三触控信号。无论是否给第三公共电极143施加电信号或施加何种信号，均不会影响触摸屏的工作。由于在显示时间内，第三公共电极143会被施加显示信号，为了使整个内嵌式触摸屏液晶显示模组的控制电路更为简单，在触控时间内，给第三公共电极143施加第三触控信号，且第三触控信号与所述显示信号相同，这样，在显示时间内及触控时间内施加在第三公共电极143上的信号不变。
在一个实施例中，所述控制电路包括显示信号产生单元、触控信号产生单元、开关切换单元，所述触控信号产生单元至少包括第一触控信号产生子单元及第二触控信号产生子单元，在显示时间内，所述开关切换单元使公共电极层140与所述显示信号产生单元连接（公共电极层140的每个公共电极部分均与显示信号产生单元连接），在触控时间内，所述开关切换单元使公共电极层140与所述触控信号产生单元连接：第一公共电极141与第一触控信号产生子单元连接，第二公共电极142与第二触控信号产生子单元连接。
当公共电极层140是由第一公共电极141、第二公共电极142及第三公共电极143构成，且在触控时间内需给第三公共电极143施加第三触控信号时，所述触控信号产生单元除了包括第一触控信号产生子单元及第二触控信号产生子单元之外，还包括第三触控信号产生子单元。
在上述所有内嵌式触摸屏液晶显示模组实施例的基础上，如图6所示，内嵌式触摸屏液晶显示模组100还包括设置在第一基板110与第二基板之间120的彩膜层150、设置在彩膜层150与第二基板120之间的液晶层160及设置在液晶层160与第二基板120之间的薄膜晶体管层170，公共电极层140可以设置在彩膜层150与液晶层160之间，也可以设置在液晶层160与第二基板120之间（未图示）。当公共电极层140设置在彩膜层150与液晶层160之间时，内嵌式触摸屏液晶显示模组100的显示模式为TN（twist nematic）型或VA（vettical alignment）型；当公共电极层140设置在液晶层160与第二基板120之间时，内嵌式触摸屏液晶显示模组100的显示模式为IPS（in planeswitching）型。可根据内嵌式触摸屏液晶显示模组100的需要来设置公共电极层140的位置。
图10是本发明内嵌式触摸屏液晶显示模组的驱动方法的一个实施例中驱动方法的示意图，结合图5至图10所示，所述方法包括：
步骤S1:控制电路将每一帧的时间分为显示时间及触控时间。
首先，根据液晶屏的液晶显示阵列中各个像素的像素开关即薄膜晶体管性能，选择合适脉宽的栅极驱动脉冲，并进一步确定显示一帧图像所需的最小成像时间即显示时间，所述最小成像的时间为栅极驱动脉冲的脉宽乘以液晶显示阵列的像素行数，且该值应当小于每一帧的标准时间，而剩余的时间作为触控时间。
然后，确定每一帧时间内显示时间及触控时间的时序。在本实施例中，每一帧的时间内显示时间位于触控时间之前，即液晶显示阵列完成成像显示之后再在预定时间转入触控模式。在其他实施例中，每一帧的时间内显示时间位于触控时间之后，即先转入触控模式再在预定时间完成图像显示。
步骤S2：在显示时间内，控制电路向公共电极层提供显示信号。
具体过程为：在显示时间内，控制电路的开关切换单元使公共电极层140与显示信号产生单元连接，显示信号产生单元将显示信号施加在公共电极层140上。栅极驱动电路73产生像素选中信号，所述像素选中信号通过栅电极线71逐行传送给像素开关75，像素开关75栅极上的电压大于像素开关75的开启电压，使得像素开关75逐行开启，同时，源极驱动电路74通过源电极线72给像素开关75的源极施加电压，以完成成像显示。
当公共电极层140是由第一公共电极141及第二公共电极142构成时，显示信号产生单元分别给第一公共电极141、第二公共电极142施加相同的显示信号；当公共电极层140是由第一公共电极141、第二公共电极142及第三公共电极143构成时，显示信号产生单元分别给第一公共电极141、第二公共电极142及第三公共电极143施加相同的显示信号。
步骤S3：在触控时间内，控制电路向公共电极层提供触控信号。
具体过程为：当液晶显示阵列中所有显示像素完成该帧的成像显示之后，内嵌式触摸屏液晶显示模组转入触控模式，控制电路的切换开关单元使公共电极层140与触控信号产生单元连接，触控信号产生单元将触控信号施加在公共电极层140上。触控信号产生单元至少包括第一触控信号产生子单元及第二触控信号产生子单元，第一触控信号产生子单元可以与第一公共电极141连接，第二触控信号产生子单元可以与第二公共电极142连接。当公共电极层140是由第一公共电极141、第二公共电极142及第三公共电极143构成，且在触控时间内需给第三公共电极143施加第三触控信号时，所述触控信号产生单元除了包括第一触控信号产生子单元及第二触控信号产生子单元之外，还包括第三触控信号产生子单元，第三触控信号产生子单元可以与第三公共电极143连接。
当公共电极层140是由第一公共电极141及第二公共电极142构成时，第一触控信号产生子单元给第一公共电极141施加第一触控信号，第二触控信号产生子单元给第二公共电极142施加第二触控信号，使得第一公共电极141与驱动线131的电势相等、第二公共电极142与感应线132的电势相等。当公共电极层140是由第一公共电极141、第二公共电极142及第三公共电极143构成时，第一触控信号产生子单元给第一公共电极141施加第一触控信号，第二触控信号产生子单元给第二公共电极142施加第二触控信号，使得第一公共电极141与驱动线131的电势相等、第二公共电极142与感应线132的电势相等。此时，可以不给第三公共电极143施加电信号，也可以给第三公共电极143施加电信号。由于在显示时间内，第三公共电极143会被施加显示信号，为了使整个内嵌式触摸屏液晶显示模组的控制电路更为简单，在触控时间内，给第三公共电极143施加第三触控信号，且第三触控信号与所述显示信号相同。
在触控时间内，由于第一公共电极141与驱动线131的电势相等，第二公共电极142与感应线132的电势相等，因而可以屏蔽掉液晶屏中所产生的噪声干扰，进而提高触摸屏的信噪比。且当第一公共电极141与驱动线131的正对面积越大时，可以屏蔽掉更多的噪声干扰，当第二公共电极142与感应线132的正对面积越大时，可以屏蔽掉更多的噪声干扰。
优选地，在触控时间内，使像素开关的栅极处于关闭状态，以使像素电极可以处于浮置（floating）状态，这样可进一步降低液晶屏的噪声干扰，提高触摸屏的信噪比。另外，像素电极处于浮置状态时，不会改变像素电极的电压，从而不会影响成像质量。
步骤S4：下一帧显示时，跳转至步骤S2，进入显示模式，向公共电极层提供显示信号，进行下一帧图像显示，如此反复。
综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明将内嵌式触摸屏液晶显示模组的一帧时间分为显示时间及触控时间，在显示时间内，向公共电极层施加显示信号，使液晶屏能够正常成像，而在触控时间内，向公共电极层中的第一公共电极施加第一触控信号，向公共电极层中的第二公共电极施加第二触控信号，使第一公共电极的电势与驱动线相等、第二公共电极的电势与感应线相等，由于至少有部分驱动线与第一公共电极交叠，且至少有部分感应线与第二公共电极交叠，第一公共电极与驱动线构成电容，第二公共电极与感应线构成电容，且两个电容的两极板的电势相等，因而至少可以屏蔽掉部分液晶屏所产生的噪声，进而提高触摸屏的信噪比。另外，不用在触摸屏与显示屏之间设置额外的用来屏蔽液晶屏噪声的屏蔽层，简化了液晶显示装置的结构。当第一公共电极与驱动线的正对面积越大时，可以屏蔽掉更多的噪声干扰，当第二公共电极与感应线的正对面积越大时，可以屏蔽掉更多的噪声干扰。
当在触控时间内使像素开关的栅极处于关闭状态时，像素电极可以处于浮置状态，这样可进一步降低液晶屏的噪声干扰，提高触摸屏的信噪比。另外，像素电极处于浮置状态时，不会改变像素电极的电压，从而不会影响成像质量。
上述通过实施例的说明，应能使本领域专业技术人员更好地理解本发明，并能够再现和使用本发明。本领域的专业技术人员根据本文中所述的原理可以在不脱离本发明的实质和范围的情况下对上述实施例作各种变更和修改是显而易见的。因此，本发明不应被理解为限制于本文所示的上述实施例，其保护范围应由所附的权利要求书来界定。

Claims (10)

1.一种内嵌电容式触摸屏液晶显示模组，其特征在于，包括：
呈相对设置的第一基板、第二基板；
设置在所述第一基板、第二基板之间的多条间隔分布的驱动线及多条间隔分布的感应线，所述驱动线与所述感应线交叉设置；
设置在所述第一基板、第二基板之间且位于所述驱动线及感应线下方的公共电极层，所述公共电极层包括多条间隔分布的第一公共电极及多条间隔分布的第二公共电极，至少有部分所述驱动线与所述第一公共电极交叠，至少有部分所述感应线与所述第二公共电极交叠，所述第一公共电极设置在相邻两条所述第二公共电极的间隙处，且所述第一公共电极与所述第二公共电极交叉设置并电隔离；
控制电路，所述控制电路将每一帧的时间分为显示时间及触控时间，在显示时间内，所述控制电路向所述公共电极层提供显示信号；在触控时间内，所述控制电路向所述第一公共电极提供第一触控信号，所述控制电路向所述第二公共电极提供第二触控信号，所述第一触控信号使所述第一公共电极具有与所述驱动线相同的电势，所述第二触控信号使所述第二公共电极具有与所述感应线相同的电势。
2.根据权利要求1所述的内嵌电容式触摸屏液晶显示模组，其特征在于，所述驱动线具有面向所述第一公共电极的第一表面，所述感应线具有面向所述第二公共电极的第二表面，所述第一公共电极具有面向所述驱动线的第三表面，所述第二公共电极具有面向所述感应线的第四表面，整个所述驱动线与所述第一公共电极交叠，整个所述感应线与所述第二公共电极交叠。
3.根据权利要求2所述的内嵌电容式触摸屏液晶显示模组，其特征在于，所述第一公共电极第三表面的面积不小于所述驱动线第一表面的面积，所述第二公共电极第四表面的面积不小于所述感应线第二表面的面积。
4.根据权利要求1所述的内嵌电容式触摸屏液晶显示模组，其特征在于，所述第一公共电极包括多个第一电极单元、连接相邻两个第一电极单元的第一连接线，所述第二公共电极包括多个第二电极单元、连接相邻两个第二电极单元的第二连接线，所述第一电极单元的边缘侧壁与所述第二电极单元的边缘侧壁之间存在间隔，且所述第一连接线与所述第二连接线交叉设置。
5.根据权利要求1所述的内嵌电容式触摸屏液晶显示模组，其特征在于，所述控制电路包括显示信号产生单元、触控信号产生单元、开关切换单元，所述触控信号产生单元包括第一触控信号产生子单元及第二触控信号产生子单元，在显示时间内，所述开关切换单元使所述公共电极层与所述显示信号产生单元连接；在触控时间内，所述开关切换单元使所述公共电极层与所述触控信号产生单元连接：所述第一公共电极与第一触控信号产生子单元连接，所述第二公共电极与第二触控信号产生子单元连接。
6.根据权利要求1所述的内嵌电容式触摸屏液晶显示模组，其特征在于，所述公共电极层为氧化铟锡层。
7.根据权利要求1至6任一项所述的内嵌电容式触摸屏液晶显示模组，其特征在于，还包括设置在所述第一基板与第二基板之间的彩膜层、设置在所述彩膜层与所述第二基板之间的液晶层及设置在所述液晶层与所述第二基板之间的薄膜晶体管层，所述公共电极层设置在所述彩膜层与所述液晶层之间，或者，所述公共电极层设置在所述液晶层与第二基板之间。
8.一种如权利要求1至7任一项所述内嵌电容式触摸屏液晶显示模组的驱动方法，其特征在于，所述驱动方法包括：
控制电路将每一帧的时间分为显示时间及触控时间；
在显示时间内，所述控制电路向所述公共电极层提供显示信号；
在触控时间内，所述控制电路向所述第一公共电极提供第一触控信号，所述控制电路向所述第二公共电极提供第二触控信号，所述第一触控信号使所述第一公共电极具有与所述驱动线相同的电势，所述第二触控信号使所述第二公共电极具有与所述感应线相同的电势。
9.根据权利要求8所述的驱动方法，其特征在于，所述每一帧的时间内所述显示时间位于触控时间之前，或者，所述每一帧的时间内所述显示时间位于触控时间之后。
10.根据权利要求8所述的驱动方法，其特征在于，所述内嵌电容式触摸屏液晶显示模组还包括设置在所述第二基板上的像素开关，在触控时间内，所述像素开关的栅极处于关闭状态。
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