WO2015090002A1 - 触摸控制单元、阵列基板、显示装置和触摸控制方法 - Google Patents

触摸控制单元、阵列基板、显示装置和触摸控制方法 Download PDF

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张九占
胡明
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京东方科技集团股份有限公司
合肥京东方光电科技有限公司
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Definitions

  • Touch control unit array substrate, display device, and touch control method
  • the present invention relates to the field of display technologies, and in particular, to a touch control unit, an array substrate, a display device, and a touch control method. Background technique
  • in-cell touch technology has become the focus of major manufacturers.
  • world-renowned manufacturers have invested a lot of manpower and resources in R&D, yield improvement and patent layout.
  • in-cell touch technology has the advantage of making the entire display panel more integrated and making the entire display panel lighter and thinner, in line with consumer trends in electronic products.
  • in-cell touch technology has many problems, including noise problems caused by the interaction of touch and display, sensitivity of touch, and yield of embedded touch products.
  • FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a touch display structure provided in the prior art.
  • the touch display structure includes: an output line 1 and a data line 4 And the gate line, the data line 4 and the gate line define the touch display unit 2, and the touch display unit 2 includes: a fourth switch tube T4, a fifth switch tube ⁇ 5, a storage capacitor Cst, and a liquid crystal capacitor Clc.
  • the gate of the fourth switch T4 is connected to the gate line Gn, the first pole of the fourth switch T4 is connected to the node P, the second pole of the fourth switch T4 is connected to the data line 4, and the fifth switch T5
  • the gate is connected to the gate line Gn-i, the first pole of the fifth switching transistor T5 is connected to the output line 1, the second pole of the fifth switching transistor T5 is connected to the node P, and the first end of the storage capacitor Cst is connected to the common
  • the electrode Vcom the second end of the storage capacitor Cst is connected to the node P, the first end of the liquid crystal capacitor Clc is connected to the common electrode Vcom, and the second end of the liquid crystal capacitor Clc is connected to the node P.
  • liquid crystal has a direct relationship between the capacitance and the orientation and spacing d of the liquid crystal molecules. Therefore, when the touch occurs, the pitch d of the liquid crystal capacitor Clc changes, resulting in a corresponding capacitance of the liquid crystal capacitor Clc. The change, while the capacitance of the storage capacitor Cst does not change.
  • the voltage of the pixel written in the previous frame is Vp, and it is stored in the storage battery.
  • the fifth switching transistor T5 When the gate line Gn-i is at a high level, the fifth switching transistor T5 is turned on, and the voltage Vp of the node P is transmitted to the signal processor 3 through the fifth switching transistor T5 and the output line 1, and the signal processor 3 uses Vp and the reference voltage.
  • the REF comparison determines whether a touch occurs at the node P, and thus the data line 4 inputs a data signal voltage to the corresponding pixel when the gate line Gn is turned on.
  • ⁇ Vp Vp, -Vp ⁇ Vp*ACLC/ (CST+CLC) / (CST+CLC) , the size of AVp directly determines the sensitivity of the touch function, and the size of AVp is affected by Vp, thus making the touch function Sensitivity is affected by Vp.
  • a storage capacitor Cst and a liquid crystal capacitor Clc are formed between the node P and the common electrode Vcom, and the node P is respectively connected to the first pole of the fourth switching transistor T4 and the second pole of the fifth switching transistor T5.
  • P is a pixel electrode, so the voltage of the node P is the pixel voltage.
  • the present invention provides a touch control unit, an array substrate, a display device, and a touch control method for improving the sensitivity of a touch and improving the display quality of a screen.
  • a touch control unit including: a control module, a sensing module, and an output module, wherein the control module is connected to a control line and the sensing module, and the sensing module is a control line is connected to the output module, and the output module is connected to the sensing line and the output line;
  • the control module is configured to write a charging voltage to the sensing module under the control of a control signal output by the control line;
  • the sensing module is configured to generate a sensing voltage and output the sensing voltage to the output module;
  • the output module is configured to output a touch signal to the output line under the control of the sensing signal output by the sensing line.
  • control module includes a first switch tube
  • control pole and the first pole of the first switch tube are both connected to the control line, and the second pole of the first switch tube is connected to the sensing module.
  • the sensing module includes a first capacitor and a second capacitor
  • the first end of the first capacitor is connected to the control line, and the second end of the first capacitor is connected to the first end of the second capacitor and the output module;
  • the second end of the second capacitor is coupled to the common electrode.
  • the output module includes a second switch tube and a third switch tube;
  • a control pole of the second switch tube is connected to the sensing module, a first pole of the second switch tube is connected to the sensing line, and a second pole of the second switch tube is connected to the third pole Connecting the first pole of the switch tube;
  • the control pole of the third switch tube is connected to the sensing line, and the second pole of the third switch tube is connected to the output line.
  • the first capacitor is a storage capacitor
  • the second capacitor is a liquid crystal capacitor
  • the first switch tube, the second switch tube, and the third switch tube are Thin film transistor.
  • the present invention provides an array substrate, including: a gate line and a data line, the gate line and the data line defining a pixel unit, wherein the pixel unit is formed with a display control unit and a pixel electrode,
  • the method includes: a control line, a sensing line, an output line, and the above touch control unit, and each of the touch control units is disposed corresponding to at least one pixel unit.
  • each of the touch control units is disposed corresponding to one pixel, and the one pixel includes a plurality of the pixel units.
  • the present invention provides a display device comprising the above array substrate.
  • the present invention provides a touch control method of a touch control unit, including:
  • the step of writing a charging voltage to the sensing module by the control module under the control of the control signal output by the control line includes: in the charging phase, causing the first switching tube to be output on the control line a step of turning on the control signal and writing a charging voltage to the first capacitor and the second capacitor;
  • the step of generating a sensing voltage by the sensing module and outputting the sensing voltage to the output module includes: in the sensing phase, a control signal outputting the first switching tube on the control line And a step of turning off the first capacitor and the second capacitor to generate the sensing voltage;
  • the step of outputting the touch signal to the output line by the output module under the control of the sensing signal outputted by the sensing line includes: in the outputting stage, causing the third switching tube to be in the sensing line
  • the output of the sensing signal is turned on, and the current from the second switching tube is derived to the output line to implement the step of outputting the touch signal to the output line.
  • the first switch tube is turned off under the control of a control signal output by the control line, and the first capacitor and the second capacitor are charged and discharged to generate the sensing voltage.
  • the steps include:
  • the first switch tube When the touch occurs, the first switch tube is turned off under the control of the control signal output by the control line, the capacitance value of the second capacitor is changed, and the first capacitor and the second The capacitor is charged and discharged to generate the sensing voltage.
  • the touch control unit can implement the touch function separately, so that the display function and the touch function are separately set, and the sensitivity of the touch function is not affected by the pixel voltage.
  • the effect of the touch thereby improving the sensitivity of the touch; the pixel is not affected by a large amount of noise in the output line during the display process, thereby improving the display quality of the picture; the touch control unit separately implements the touch function, so it is not necessary to display the image in one frame.
  • the time is divided to perform the processing of the touch signal, so that the charging rate of the pixel is not affected, thereby improving the display quality of the screen.
  • FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a touch display structure provided in the prior art
  • FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a touch control unit according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the operation timing of the touch control unit in Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of a touch control unit according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of a common electrode and a pixel electrode of the touch control unit of FIG. 4; Schematic diagram of the structure of the substrate. detailed description
  • FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a touch control unit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the touch control unit includes: a control module 11, a sensing module 12, and an output module 13, a control module 11 and a control Line 14 and sensing module 12 are connected, sensing module 12 and control line 14 is connected to the output module 13, and the output module 13 is connected to the sensing line 15 and the output line 16.
  • the control module 11 is used to control the sensing module under the control of the control signal output by the control line 14.
  • the sensing module 12 is for generating a sensing voltage and outputting the sensing voltage to the output module 13.
  • the output module 13 is for outputting a touch signal to the output line 16 under the control of the sensing signal output from the sensing line 15.
  • control module 11 can include a first switch tube T1.
  • the control pole and the first pole of the first switch tube T1 are both connected to the control line 14, and the second pole of the first switch tube T1 and the sensing module
  • the sensing module 12 includes a first capacitor Cr and a second capacitor Cl.
  • the first end of the first capacitor Cr is connected to the control line 14, the second end of the first capacitor Cr is connected to the first end of the second capacitor C1 and the output module 13; the second end of the second capacitor C1 is connected to the common electrode Vcom .
  • the second poles of the first switching transistor T1 are respectively connected to the second end of the first capacitor Cr and the first end of the second capacitor C1.
  • the output module 13 includes a second switch tube T2 and a third switch tube T3.
  • the control pole of the second switch tube 2 is connected to the sensing module 12, the first pole of the second switch tube 2 is connected to the sensing line 15, the second pole of the second switch tube 2 and the first pole of the third switch tube 3
  • the control pole of the third switch tube 3 is connected to the sensing line 15, and the second pole of the third switch tube 3 is connected to the output line 16.
  • the control terminals of the second switching transistor ⁇ 2 are respectively connected to the second end of the first capacitor Cr and the first end of the second capacitor C1.
  • the first capacitor Cr is a storage capacitor
  • the second capacitor C1 is a liquid crystal capacitor. Among them, when the touch occurs, the capacitance value of the liquid crystal capacitor C1 changes.
  • the first switch tube T1, the second switch tube ⁇ 2, and the third switch tube ⁇ 3 may each be a thin film transistor (TFT).
  • TFT thin film transistor
  • the control electrode of the switching tube may be a gate
  • the first pole of the switching tube may be a source or a drain
  • the second pole of the switching tube may be a drain or a source.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the operation timing of the touch control unit in the first embodiment. The working process of the touch control unit in this embodiment will be described in detail below with reference to FIG. 2 and FIG. 3.
  • the control module 11 writes a charging voltage to the sensing module 12 under the control of a control signal output by the control line 14.
  • the first switch tube T1 is output on the control line 14.
  • the control signal is turned on under control, and the charging voltage is written to the first capacitor Cr and the second capacitor C1.
  • the control signal outputted by the control line 14 is a high level signal, and the voltage value of the control signal is VRH, and the first switching transistor T1 is turned on under the control of the high level signal.
  • the control line 14 writes a charging voltage to the first capacitor Cr and the second capacitor C1 through the turned-on first switching transistor T1.
  • the sensing module 12 During the sensing phase, the sensing module 12 generates a sensing voltage and outputs a sensing voltage to the output module 13. Specifically, the first switching transistor T1 is turned off under the control of the control signal output from the control line, and the first capacitor Cr and the second capacitor C1 are charged and discharged to generate a sensing voltage. In the above process, the sum of the charges stored in the first capacitor Cr and the second capacitor C1 is conserved, and the charge is redistributed between the two capacitors to achieve a new balance, so that the first capacitor Cr and the second capacitor C1 are charged. Discharge phenomenon to achieve the conservation of the sum of charges. As shown in FIG.
  • control signal output by the control line 14 is a low level signal, and at this time, the voltage value of the control signal is VGND, and the second switching transistor T2 is cut off under the control of the low level signal.
  • control line 14 no longer writes a charging voltage to first capacitor Cr and second capacitor C1.
  • the sensing voltage output from the sensing module 12 to the output module 13 is the voltage A of point A in FIG. Then, when the touch occurs, the capacitance value of the second capacitor C1 changes, and the first capacitor Cr and the second capacitor C1 are charged and discharged to generate a sensing voltage, and the sensing voltage VA changes compared with when no touch occurs.
  • AV VRH-VGND. Since the current flowing through the second switching transistor T2 is positively correlated with the sensing voltage VA, the current flowing through the second switching transistor T2 when a touch occurs occurs correspondingly with respect to the occurrence of no touch.
  • T3 is turned off and the first pole of the second switching transistor T2 is also at a low level, so that the leakage current flowing from the second switching transistor T2 through the third switching transistor T3 to the output line 16 is very small, so that the noise in the output line 16 is relatively small. Small, which further increases the sensitivity of the touch.
  • the output module 13 outputs a touch signal to the output line 16 under the control of the sensing signal output from the sensing line 15. Specifically, the sense of the output of the third switch tube T3 at the sensing line 15 The control signal is turned on, and the current from the second switching transistor T2 is led to the output line 16 to output a touch signal to the output line 16.
  • the sensing signal outputted by the sensing line 15 is a high level signal
  • the third switching tube T3 is in an on state under the control of the high level signal, and thus will be from the second switch.
  • the current of tube T2 is directed to output line 16 to effect output of a touch signal to output line 16.
  • the output line 16 outputs the touch signal to the peripheral processor.
  • the peripheral processor can determine whether a touch occurs according to the touch signal, for example: the peripheral processor can compare the touch signal with the reference signal to determine whether a touch occurs.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a structure of a touch control unit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the first pole 101a and the second pole 101b of the first switch transistor T1 and the second switch transistor T2 are The first pole 301a and the second pole 301b of the first pole 201a and the second pole 201b and the third switching transistor T3 are disposed in the same layer.
  • An active layer pattern is formed on each of the first and second poles of each of the switching tubes.
  • a gate insulating layer is formed on the active layer pattern, and the number of the gate insulating layers may be one or more layers, and the material of the gate insulating layer may be SiOx or SiNx.
  • a control line 14 and a sensing line 15 are formed above the gate insulating layer, and the control line 14 and the sensing line 15 are disposed in the same layer.
  • a first metal layer is formed over the gate insulating layer, and the first metal is formed. The layer performs a patterning process to form the control line 14 and the sensing line 15.
  • the control of the first switch tube T1 is a part of the control line 14, the control pole of the second switch tube T2 (not shown in FIG.
  • the third switch tube T3 A portion of the sensing line 15 is formed with a spacer layer above the control electrode of the three switching tubes.
  • the number of the spacer layers may be one or more layers, and the material of the spacer layer may be SiOx or SiNx.
  • the first pole 101a of the first switching transistor T1 is connected to the control line 14 through the via 101c, the via 101d, and the first connection pattern 101e, wherein the first connection pattern 101e is filled in the via 101c and the via 101d.
  • the first end of the first capacitor Cr is a part of the control line 14, the second end of the first capacitor Cr is a part of the second pole 101b of the first switching transistor T1, and the gate insulating layer is located at the first of the first capacitor Cr Between the end and the second end.
  • the first pole 201a of the second switch tube T2 is connected to the sensing line 15 through the via 201c, the via 201d and the second connection pattern 201e, wherein the second connection pattern 201e is filled in the via 201c and the via 201d.
  • the second pole 201b of the second switch tube T2 is connected to the first pole 301a of the third switch tube T3 through the via 201f, the via 201g and the third connection pattern 201h, wherein the third connection pattern 201h is filled in The via hole 201f and the via hole 201g.
  • the control electrode of the second switch tube T2 is connected to the second pole 101b of the first switch tube through the via 201 i, the via 201 j and the fourth connection pattern 201k, and the fourth connection pattern 201k is filled in the via 201 i, the via In 201j.
  • the second pole 301b of the third switching transistor T3 is connected to the output line 16 through the via 301c, wherein the output line 16 is filled in the via 301c.
  • the first connection pattern 101e, the second connection pattern 201e, the third connection pattern 201h, and the output line 16 are disposed in the same layer. Specifically, a second metal layer is formed on the passivation layer, and a patterning process is performed on the second metal layer, thereby A first connection pattern 101e, a second connection pattern 201e, a third connection pattern 201h, and an output line 16 are formed.
  • FIG. 5 is a schematic structural view of a common electrode and a pixel electrode of the touch control unit of FIG. 4, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, the first connection pattern 101e, the second connection pattern 201e, the third connection pattern 201h, and the output in FIG.
  • a first insulating layer is formed above the line 16, and the material of the first insulating layer is an organic material.
  • a pixel electrode 401 and a common electrode 402 located above the pixel electrode are formed over the first insulating layer, and a second insulating layer is formed between the pixel electrode 401 and the common electrode 402.
  • the material of the second insulating layer may be SiNx.
  • the pixel electrode 401 has a plate-like structure, and the common electrode 402 has a comb structure.
  • the pixel electrode 401 is a comb structure, and the common electrode 402 is a plate structure.
  • the material of the pixel electrode 401 and the common electrode 402 may each be a transparent conductive material such as indium tin oxide (IT0).
  • the pixel electrode 401 is connected to the second pole 101b of the first switching transistor T1 through the via 101f, wherein the pixel electrode 401 is filled in the via 101f.
  • the touch control unit shown in FIG. 4 and FIG. 5 can be applied to an in-plane swi tching (referred to as IPS) display device.
  • IPS in-plane swi tching
  • the structure of the touch control unit can also be applied to ultra-high-dimensional field conversion (Advanced).
  • Super Dimension Switch, abbreviated as: ADS) Display device the structure of the touch control unit applied to the ADS display device will not be described in detail.
  • the touch control unit can also be applied to display devices of other display modes, for example: the touch control unit can be applied to a twisted nematic (TN) display device or a vertical alignment (Vertical Al ignment, Abbreviation: VA) Display device.
  • TN twisted nematic
  • VA vertical alignment
  • the touch control unit shown in Figures 4 and 5 is fabricated by a polysilicon process. In practical applications, the touch control unit can also be fabricated by an oxide (OXIDE) process or an amorphous silicon process.
  • OXIDE oxide
  • amorphous silicon process oxide
  • the touch control unit provided in this embodiment can implement the touch function separately, so that the display function Separate from the touch function, the sensitivity of the touch function is not affected by the pixel voltage, thereby improving the sensitivity of the touch; the pixel is not affected by a large amount of noise in the output line during the display process, thereby improving the display quality of the screen;
  • the control unit realizes the touch function separately, so that the processing of the touch signal is performed without dividing the time in the display process of one frame, so that the charging rate of the pixel is not affected, thereby improving the display quality of the picture.
  • the touch control unit is set such that the touch function and the display function do not interfere with each other, thereby reducing the mutual influence of the touch function and the display function.
  • the touch control unit has a simple layout and is easy to implement.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of an array substrate according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the array substrate includes: a gate line 21, a data line 22, a control line 14, a sensing line 15, an output line 16, and
  • the touch control unit 17, the gate line 21 and the data line 22 define a pixel unit 23 in which a display control unit 24 and a pixel electrode 25 are formed, and each touch control unit 17 is provided corresponding to at least one pixel unit 23.
  • each touch control unit 17 is disposed corresponding to one pixel, and one pixel includes a plurality of pixel units 23. In this embodiment, one pixel includes three pixel units 23. That is, each touch control unit 17 is provided corresponding to three pixel units 23.
  • the display control unit 24 may be a TFT.
  • the touch control unit 17 can adopt the touch control unit described in the first embodiment, and is not described in detail herein.
  • the touch control unit can implement the touch function separately, and the display function is implemented by the display control unit, so that the display function and the touch function are separately set, and the sensitivity of the touch function is not affected by the pixel voltage. , thereby improving the sensitivity of the touch; the pixel is not affected by a large amount of noise in the output line during the display process, thereby improving the display quality of the picture; the touch control unit separately implements the touch function, so there is no need to separate the display during the display of one frame The time is performed to perform processing on the touch signal so as not to affect the charging rate of the pixel, thereby improving the display quality of the screen. Setting the touch control unit makes the touch function and the display function do not interfere with each other, thereby reducing the interaction between the touch function and the display function.
  • the touch control unit has a simple layout and is easy to implement.
  • Embodiment 3 of the present invention provides a display device including an array substrate.
  • the array substrate may be the array substrate described in the second embodiment, and will not be described in detail herein.
  • the display device may be: a liquid crystal display panel, an electronic paper, a mobile phone, a tablet computer, Any product or component that has a display function, such as a television, monitor, laptop, digital photo frame, navigator, etc.
  • the display device may be an IPS display device or an ADS display device.
  • the touch control unit can implement the touch function separately, and the display function is implemented by the display control unit, so that the display function and the touch function are separately set, and the sensitivity of the touch function is not affected by the pixel voltage. , thereby improving the sensitivity of the touch; the pixel is not affected by a large amount of noise in the output line during the display process, thereby improving the display quality of the picture; the touch control unit separately implements the touch function, so there is no need to separate the display during the display of one frame The time is performed to perform processing on the touch signal so as not to affect the charging rate of the pixel, thereby improving the display quality of the screen. Setting the touch control unit makes the touch function and the display function do not interfere with each other, thereby reducing the interaction between the touch function and the display function.
  • the touch control unit has a simple layout and is easy to implement.
  • a fourth embodiment of the present invention provides a touch control method.
  • the touch control method may include: Step 101: In a charging phase, write a charging voltage to a sensing module by a control module under control of a control signal output by a control line.
  • Step 102 In the sensing phase, the sensing voltage is generated by the sensing module and the sensing voltage is output to the output module.
  • Step 103 In the output stage, the output module outputs a touch signal to the output line under the control of the sensing signal outputted by the sensing line.
  • the touch control method provided in this embodiment can be implemented by using the touch control unit provided in the first embodiment.
  • the step 101 may specifically include: in the charging phase, turning on the first switch tube under the control of a control signal output by the control line, and writing and charging the first capacitor and the second capacitor Voltage.
  • Step 102 may specifically include: in the sensing phase, turning off the first switch tube under the control of a control signal output by the control line, and causing charging and discharging of the first capacitor and the second capacitor To generate the sensing voltage.
  • the first switch tube is turned off under the control of a control signal output by the control line, the capacitance value of the second capacitor is changed, and the first capacitor and the The second capacitor is charged and discharged to generate the sensing voltage.
  • the step 103 may specifically include: in the outputting phase, turning on the third switch tube under the control of the sensing signal output by the sensing line, and exporting current from the second switch tube to The output line is configured to output the touch signal to the output line.
  • the touch control method can separately implement the touch function, so that the display function and the touch function are separately set, and the sensitivity of the touch function is not affected by the pixel voltage, thereby improving the sensitivity of the touch.
  • the pixels are not affected by a large amount of noise in the output line, thereby improving the display quality of the picture; the touch control method separately implements the touch function, so that it is not necessary to separate the time to perform the touch signal during the display of one frame of the picture. Processing, so as not to affect the charging rate of the pixel, thereby improving the display quality of the picture.

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Abstract

一种触摸控制单元、阵列基板、显示装置和触摸控制方法。该触摸控制单元包括：控制模块（11）、感测模块（12）和输出模块（13），所述控制模块（11）与控制线（14）和所述感测模块（12）连接，所述感测模块（12）与所述控制线（14）和所述输出模块（13）连接，所述输出模块（13）与感测线（15）和输出线（16）连接；所述控制模块（11），用于在所述控制线（14）输出的控制信号的控制下向所述感测模块（12）写入充电电压；所述感测模块（12），用于生成感测电压并向所述输出模块（13）输出所述感测电压；所述输出模块（13），用于在所述感测线（15）输出的感测信号的控制下向所述输出线（16）输出触摸信号。该技术方案提高了触摸的灵敏度以及提高了画面的显示品质。

Description

触摸控制单元、 阵列基板、 显示装置和触摸控制方法 技术领域
本发明涉及显示技术领域， 特别涉及一种触摸控制单元、 阵列基板、 显示装置和触摸控制方法。 背景技术
目前， 内嵌式 （In-cell ) 触摸技术成为各大厂家聚焦的对象。 针对 内嵌式触摸技术， 世界知名厂商都投入了大量的人力物力进行研发、 良率 提升和专利布局等相关工作。 内嵌式触摸技术作为目前比较火热的一个领 域， 其优点在于可以使整个显示面板的集成度更高且使整个显示面板更加 轻薄，符合消费者对于电子产品追求的潮流。 但是内嵌式触摸技术作为一 种新兴技术， 同样存在许多问题， 包括触摸和显示的相互影响而导致的噪 声问题、 触摸的灵敏度问题以及内嵌式触摸产品的成品率问题等。
现有技术提供了一种触摸和显示集成的结构， 图 1 为现有技术中提 供的触摸显示结构的等效电路图， 如图 1所示， 该触摸显示结构包括： 输 出线 1、 数据线 4和栅线， 数据线 4和栅线限定触摸显示单元 2， 触摸显 示单元 2包括： 第四开关管 T4、 第五开关管 Τ5、 存储电容器 Cst和液晶 电容器 Clc。 其中， 第四开关管 T4的栅极连接至栅线 Gn， 第四开关管 T4 的第一极连接至节点 P， 第四开关管 T4的第二极连接至数据线 4， 第五开 关管 T5的栅极连接至栅线 Gn-i，第五开关管 T5的第一极连接至输出线 1， 第五开关管 T5的第二极连接至节点 P，存储电容器 Cst的第一端连接至公 共电极 Vcom, 存储电容器 Cst的第二端连接至节点 P， 液晶电容器 Clc的 第一端连接至公共电极 Vcom, 液晶电容器 Clc的第二端连接至节点 P。 液 晶作为各向异性的一种介质，其电容与液晶分子的取向和间距 d有直接的 关系，因此当触摸发生时液晶电容器 Clc的间距 d会发生变化， 从而导致 液晶电容器 Clc的电容会发生相应的变化，而存储电容器 Cst的电容则不 会发生变化。 假设在上一帧画面中写入像素的电压为 Vp，则存储在存储电 容器 Cst和液晶电容器 Clc中的电荷为 Qp=Vp* (CST+CLC)， 其中， Vp为节 点 P的电压， CST为存储电容器 Cst的电容， CLC为液晶电容器 Clc的电 容。 当栅线 Gn-i处于高电平时， 第五开关管 T5导通， 节点 P的电压 Vp通 过第五开关管 T5和输出线 1传递到信号处理器 3， 信号处理器 3将 Vp与 参考电压 REF比较以判断出节点 P处是否发生触摸， 进而当栅线 Gn接通 时数据线 4向对应的像素输入数据信号电压。 当节点 P处未发生触摸时， 节点 P的电压即为上一帧画面中写入的电压 Vp; 当节点 P处发生触摸时， 考虑液晶电容器 Clc的电容 CLC的变化值为 ACLC， 由于存储在存储电容 器 Cst和液晶电容器 Clc中的电荷守恒， 因此节点 P的电压变为 Vp' ， 且 Vp' =Vp* (CST+CLC) / (CST+CLC+ACLC) , 则
△Vp=Vp， -Vp^Vp*ACLC/ (CST+CLC) / (CST+CLC) , AVp 的大小直接 决定了触摸功能的灵敏性， 而 AVp的大小受到 Vp的影响， 从而使得触摸 功能的灵敏性受到 Vp的影响。 如图 1所示， 节点 P与公共电极 Vcom之间 形成存储电容器 Cst和液晶电容器 Clc，节点 P分别与第四开关管 T4的第 一极和第五开关管 T5的第二极连接，该节点 P为像素电极， 因此该节点 P 的电压为像素电压。
现有技术提供的触摸显示结构存在如下技术问题：
1 ) 由于将显示功能和触摸功能集成于触摸显示单元中， 当触摸发生 时存储电容器和液晶电容器的一端节点的电压变化值与像素电压相关， 因 此触摸功能的灵敏性直接受到像素电压的影响， 从而降低了触摸的灵敏 度；
2 ) 由于将显示功能和触摸功能集成于触摸显示单元中， 显示过程中 像素会受到输出线中大量噪声的影响， 从而降低了画面的显示品质；
3 ) 由于将显示功能和触摸功能集成于触摸显示单元中， 因此在一帧 画面显示过程中势必要分出一部分时间来执行对触摸信号的处理， 这会影 响像素的充电率， 从而降低了画面的显示品质。 发明内容
本发明提供一种触摸控制单元、 阵列基板、 显示装置和触摸控制方 法， 用于提高触摸的灵敏度以及提高画面的显示品质。 为实现上述目的， 本发明提供了一种触摸控制单元， 包括： 控制模 块、 感测模块和输出模块， 所述控制模块与控制线和所述感测模块连接， 所述感测模块与所述控制线和所述输出模块连接， 所述输出模块与感测线 和输出线连接；
所述控制模块， 用于在所述控制线输出的控制信号的控制下向所述 感测模块写入充电电压；
所述感测模块， 用于生成感测电压并向所述输出模块输出所述感测 电压；
所述输出模块， 用于在所述感测线输出的感测信号的控制下向所述 输出线输出触摸信号。
可选地， 所述控制模块包括第一开关管；
所述第一开关管的控制极和第一极均与所述控制线连接， 所述第一 开关管的第二极与所述感测模块连接。
可选地， 所述感测模块包括第一电容器和第二电容器；
所述第一电容器的第一端与所述控制线连接， 所述第一电容器的第 二端与所述第二电容器的第一端和所述输出模块连接；
所述第二电容器的第二端与公共电极连接。
可选地， 所述输出模块包括第二开关管和第三开关管；
所述第二开关管的控制极与所述感测模块连接， 所述第二开关管的 第一极与所述感测线连接， 所述第二开关管的第二极与所述第三开关管的 第一极连接；
所述第三开关管的控制极与所述感测线连接， 所述第三开关管的第 二极与所述输出线连接。
可选地， 当触摸发生时， 所述感测电压的变化值 AVA= { (CR*ACL) * AV} / { (CR+CL+ACL) * (CR+CL) } , 其中， CR为所述第一电容器的电容， CL 为所述第二电容器的电容， ACL为所述第二电容器的电容变化值， AV为 所述控制信号的电压变化值。
可选地， 所述第一电容器为存储电容器， 所述第二电容器为液晶电 容器。
可选地， 所述第一开关管、 所述第二开关管和所述第三开关管均为 薄膜晶体管。
为实现上述目的， 本发明提供了一种阵列基板， 包括： 栅线和数据 线， 所述栅线和所述数据线限定像素单元， 所述像素单元中形成有显示控 制单元和像素电极， 还包括： 控制线、 感测线、 输出线和上述触摸控制单 元， 每个所述触摸控制单元与至少一个像素单元对应设置。
可选地， 每个所述触摸控制单元与一个像素对应设置， 所述一个像 素包括多个所述像素单元。
为实现上述目的， 本发明提供了一种显示装置， 该显示装置包括上 述阵列基板。
为实现上述目的， 本发明提供了一种触摸控制单元的触摸控制方法， 包括：
在充电阶段， 通过控制模块在控制线输出的控制信号的控制下向感 测模块写入充电电压的步骤；
在感测阶段， 通过感测模块生成感测电压并向输出模块输出感测电 压的步骤；
在输出阶段， 通过输出模块在感测线输出的感测信号的控制下向输 出线输出触摸信号的步骤。
可选地， 在所述触摸控制方法中；
所述在充电阶段， 通过控制模块在控制线输出的控制信号的控制下 向感测模块写入充电电压的步骤包括： 在所述充电阶段， 使所述第一开关 管在所述控制线输出的控制信号的控制下导通， 并向所述第一电容器和所 述第二电容器写入充电电压的步骤；
所述在感测阶段， 通过感测模块生成感测电压并向输出模块输出感 测电压的步骤包括： 在所述感测阶段， 使所述第一开关管在所述控制线输 出的控制信号的控制下截止， 并使所述第一电容器和所述第二电容器发生 充放电以生成所述感测电压的步骤；
所述在输出阶段， 通过输出模块在感测线输出的感测信号的控制下 向输出线输出触摸信号的步骤包括： 在所述输出阶段， 使所述第三开关管 在所述感测线输出的感测信号的控制下导通， 并将来自于所述第二开关管 的电流导出至所述输出线以实现向所述输出线输出所述触摸信号的步骤。 可选地， 所述使所述第一开关管在所述控制线输出的控制信号的控 制下截止， 并使所述第一电容器和所述第二电容器发生充放电以生成所述 感测电压的步骤包括：
当触摸发生时， 使所述第一开关管在所述控制线输出的控制信号的 控制下截止， 使所述第二电容器的电容值发生变化， 并使所述第一电容器 和所述第二电容器发生充放电以生成所述感测电压。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的触摸控制单元、 阵列基板、 显示装置和触摸控制方法 的技术方案中， 触摸控制单元可单独实现触摸功能， 使得显示功能和触摸 功能分离设置， 触摸功能的灵敏性不会受到像素电压的影响， 从而提高了 触摸的灵敏度； 显示过程中像素不会受到输出线中大量噪声的影响， 从而 提高了画面的显示品质； 触摸控制单元单独实现触摸功能， 因此在一帧画 面显示过程中无需分出时间来执行对触摸信号的处理， 从而不会影响像素 的充电率， 进而提高了画面的显示品质。 附图说明
图 1为现有技术中提供的触摸显示结构的等效电路图；
图 2为本发明实施例一提供的一种触摸控制单元的等效电路图； 图 3为实施例一中的触摸控制单元的工作时序示意图；
图 4为本发明实施例一中提供的触摸控制单元的结构示意图； 图 5为图 4中触摸控制单元的公共电极和像素电极的结构示意图； 图 6为本发明实施例二提供的一种阵列基板的结构示意图。 具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案， 下面结合附 图对本发明提供的触摸控制单元、 阵列基板、 显示装置和触摸控制方法进 行详细描述。
图 2 为本发明实施例一提供的一种触摸控制单元的等效电路图， 如 图 2所示， 该触摸控制单元包括： 控制模块 11、 感测模块 12和输出模块 13， 控制模块 11与控制线 14和感测模块 12连接， 感测模块 12与控制线 14和输出模块 13连接， 输出模块 13与感测线 15和输出线 16连接。 控制模块 11用于在控制线 14输出的控制信号的控制下向感测模块
12写入充电电压。感测模块 12用于生成感测电压并向输出模块 13输出感 测电压。输出模块 13用于在感测线 15输出的感测信号的控制下向输出线 16输出触摸信号。
本实施例中， 控制模块 11可包括第一开关管 Tl。 第一开关管 T1的 控制极和第一极均与控制线 14连接， 第一开关管 T1的第二极与感测模块
12连接。
本实施例中， 感测模块 12包括第一电容器 Cr和第二电容器 Cl。 第 一电容器 Cr的第一端与控制线 14连接， 第一电容器 Cr的第二端与第二 电容器 C1的第一端和输出模块 13连接； 第二电容器 C1的第二端与公共 电极 Vcom连接。 具体地， 第一开关管 T1 的第二极分别与第一电容器 Cr 的第二端和第二电容器 C1的第一端连接。
本实施例中， 输出模块 13包括第二开关管 T2和第三开关管 T3。 第 二开关管 Τ2的控制极与感测模块 12连接， 第二开关管 Τ2的第一极与感 测线 15连接， 第二开关管 Τ2的第二极与第三开关管 Τ3的第一极连接； 第三开关管 Τ3的控制极与感测线 15连接， 第三开关管 Τ3的第二极与输 出线 16连接。 具体地， 第二开关管 Τ2的控制极分别与第一电容器 Cr的 第二端和第二电容器 C1的第一端连接。
本实施例中， 优选地， 第一电容器 Cr为存储电容器， 第二电容器 C1 为液晶电容器。 其中， 当触摸发生时， 液晶电容器 C1 的电容值会发生变 化。
本实施例中， 优选地， 第一开关管 Tl、 第二开关管 Τ2和第三开关管 Τ3均可以为薄膜晶体管 （Thin Fi lm Transistor, 简称： TFT) 。 当上述 各开关管均为 TFT时， 则开关管的控制极可以为栅极， 开关管的第一极可 以为源极或者漏极， 开关管的第二极可以为漏极或者源极。
图 3为实施例一中的触摸控制单元的工作时序示意图。下面结合图 2 和图 3， 对本实施例中的触摸控制单元的工作过程进行详细描述。
在充电阶段， 控制模块 11在控制线 14输出的控制信号的控制下向 感测模块 12写入充电电压。 具体地， 第一开关管 T1在控制线 14输出的 控制信号的控制下导通， 并向第一电容器 Cr和第二电容器 C1写入充电电 压。 如图 3所示， 在充电阶段， 控制线 14输出的控制信号为高电平信号， 此时该控制信号的电压值为 VRH,第一开关管 T1在高电平信号的控制下处 于导通状态， 控制线 14通过导通的第一开关管 T1 向第一电容器 Cr和第 二电容器 C1写入充电电压。
在感测阶段， 感测模块 12生成感测电压并向输出模块 13输出感测 电压。 具体地， 第一开关管 T1在控制线输出的控制信号的控制下截止， 第一电容器 Cr和第二电容器 C1发生充放电以生成感测电压。上述过程中， 存储在第一电容器 Cr和第二电容器 C1中的电荷之和守恒， 电荷在两个电 容器之间重新分配以达到新的平衡， 因此第一电容器 Cr和第二电容器 C1 会发生充放电现象， 以实现电荷之和守恒。 如图 3所示， 在感测阶段， 控 制线 14输出的控制信号为低电平信号，此时该控制信号的电压值为 VGND, 第二开关管 T2在低电平信号的控制下处于截止状态， 控制线 14不再向第 一电容器 Cr和第二电容器 C1写入充电电压。 感测模块 12向输出模块 13 输出的感测电压为图 2中 A点电压 VA。 则当触摸发生时， 第二电容器 C1 的电容值发生变化， 第一电容器 Cr和第二电容器 C1发生充放电以生成感 测电压， 与未发生触摸时相比感测电压 VA会发生变化， 感测电压 VA的变 化值 AVA= { (CR*ACL) *AV} / { (CR+CL+ACL) * (CR+CL) }， 其中， CR为第一 电容器 Cr的电容， CL为第二电容器 CI的电容 （未发生触摸时的电容） ， ACL为第二电容器的电容变化值， AV为控制信号的电压变化值。 如图 3 所示， AV=VRH-VGND。 由于流经第二开关管 T2 的电流与感测电压 VA 成正相关性， 因此在有触摸发生时流经第二开关管 T2的电流相对于无 触摸发生时会发生相应的变化。 从上述感测电压 VA的变化值 AVA的公 式中可以看出， AVA与像素电压无关， 从而使得触摸功能的灵敏性不会受 到像素电压的影响。 感测线 15输出的感测信号为低电平时， 第三开关管
T3 截止且第二开关管 T2 的第一极也处于低电平， 使得从第二开关管 T2 通过第三开关管 T3流向输出线 16的漏电流非常小， 从而使得输出线 16 中的噪声较小， 进而进一步增加了触摸的灵敏性。
在输出阶段， 输出模块 13在感测线 15输出的感测信号的控制下向 输出线 16输出触摸信号。 具体地， 第三开关管 T3在感测线 15输出的感 测信号的控制下导通， 并将来自于第二开关管 T2的电流导出至输出线 16 以实现向输出线 16输出触摸信号。 如图 3所示， 在输出阶段， 感测线 15 输出的感测信号为高电平信号， 第三开关管 T3在高电平信号的控制下处 于导通状态， 从而将来自于第二开关管 T2的电流导出至输出线 16， 以实 现向输出线 16输出触摸信号。 进一步地， 输出线 16将该触摸信号输出至 外围处理器。 外围处理器可根据触摸信号判断出是否发生触摸， 例如： 外 围处理器可将触摸信号与参考信号进行比较以判断出是否发生触摸。
图 2 中提供的触摸控制单元的等效电路可采用多种结构实现， 下面 以一种结构为例对图 2中的触摸控制单元的具体结构进行描述。 图 4为本 发明实施例一中提供的触摸控制单元的一种结构的示意图， 如图 4所示， 第一开关管 T1的第一极 101a和第二极 101b、第二开关管 T2的第一极 201a 和第二极 201b以及第三开关管 T3的第一极 301a和第二极 301b同层设置。 各个开关管的第一极和第二极的上方均形成有有源层图形。有源层图形上 方形成有栅极绝缘层， 栅极绝缘层的数量可以为一层或者多层， 栅极绝缘 层的材料可以为 SiOx或者 SiNx。栅极绝缘层的上方形成有控制线 14和感 测线 15， 控制线 14和感测线 15同层设置， 具体地， 在栅极绝缘层的上方 形成第一金属层， 并对第一金属层执行构图工艺， 从而形成控制线 14和 感测线 15。 第一开关管 T1 的控制极为控制线 14的一部分， 第二开关管 T2的控制极（图 4中未示出）和控制线 14以及感测线 15同层设置， 第三 开关管 T3的控制极为感测线 15的一部分， 三个开关管的控制极的上方形 成有间隔层， 间隔层的数量可以为一层或者多层， 间隔层的材料可以为 SiOx或者 SiNx。 第一开关管 T1的第一极 101a通过过孔 101c、 过孔 101d 和第一连接图形 101e与控制线 14连接， 其中， 第一连接图形 101e填充 于过孔 101c和过孔 101d中。第一电容器 Cr的第一端为控制线 14的一部 分， 第一电容器 Cr的第二端为第一开关管 T1的第二极 101b的一部分， 且栅极绝缘层位于第一电容器 Cr的第一端和第二端之间。 第二开关管 T2 的第一极 201a通过过孔 201c、 过孔 201d和第二连接图形 201e与感测线 15连接， 其中， 第二连接图形 201e填充于过孔 201c和过孔 201d中。 第 二开关管 T2的第二极 201b通过过孔 201f、过孔 201g和第三连接图形 201h 与第三开关管 T3的第一极 301a连接， 其中， 第三连接图形 201h填充于 过孔 201f和过孔 201g中。 第二开关管 T2的控制极通过过孔 201 i、 过孔 201 j和第四连接图形 201k与第一开关管的第二极 101b连接，第四连接图 形 201k填充于过孔 201 i、 过孔 201j 中。 第三开关管 T3的第二极 301b 通过过孔 301c与输出线 16连接， 其中， 输出线 16填充于过孔 301c中。 第一连接图形 101e、第二连接图形 201e、第三连接图形 201h和输出线 16 同层设置， 具体地， 在钝化层上形成第二金属层， 并对第二金属层执行构 图工艺， 从而形成第一连接图形 101e、 第二连接图形 201e、 第三连接图 形 201h和输出线 16。
图 5为图 4中触摸控制单元的公共电极和像素电极的结构示意图， 如图 4和图 5所示， 图 4中第一连接图形 101e、 第二连接图形 201e、 第 三连接图形 201h和输出线 16的上方形成有第一绝缘层， 该第一绝缘层的 材料为有机材料。第一绝缘层上方形成有像素电极 401和位于像素电极上 方的公共电极 402，像素电极 401和公共电极 402之间形成有第二绝缘层， 第二绝缘层的材料可以为 SiNx。 像素电极 401为板状结构， 公共电极 402 为梳状结构。 或者， 可选地， 像素电极 401为梳状结构， 公共电极 402为 板状结构。 像素电极 401和公共电极 402的材料均可以为透明导电材料， 例如： 铟锡氧化物（IT0) 。 像素电极 401通过过孔 101f与第一开关管 T1 的第二极 101b连接， 其中， 像素电极 401填充于过孔 101f 中。
图 4 和图 5 所示的触摸控制单元可应用于平面转换 （in-plane swi tching, 简称： IPS ) 显示装置， 在实际应用中触摸控制单元的结构还 可以应用于超高维场转换 (Advanced Super Dimension Switch, 简称： ADS ) 显示装置， 对于应用于 ADS显示装置的触摸控制单元的结构不再具 体描述。 在实际应用中， 该触摸控制单元还可以应用于其它显示模式的显 示装置， 例如： 该触摸控制单元可应用于扭曲向列 （Twisted Nematic , 简称： TN) 显示装置或者垂直配向 （Vertical Al ignment, 简称： VA) 显 示装置。
图 4和图 5所示的触摸控制单元是通过多晶硅工艺制造出来的。 在 实际应用中， 触摸控制单元还可以通过氧化物 （OXIDE) 工艺或者非晶硅 工艺制造。
本实施例提供的触摸控制单元可单独实现触摸功能， 使得显示功能 和触摸功能分离设置， 触摸功能的灵敏性不会受到像素电压的影响， 从而 提高了触摸的灵敏度； 显示过程中像素不会受到输出线中大量噪声的影 响， 从而提高了画面的显示品质； 触摸控制单元单独实现触摸功能， 因此 在一帧画面显示过程中无需分出时间来执行对触摸信号的处理， 从而不会 影响像素的充电率， 进而提高了画面的显示品质。 设置触摸控制单元使得 触摸功能和显示功能互不干扰， 从而减少了触摸功能和显示功能的相互影 响。 触摸控制单元布局简单， 易于实现。
图 6 为本发明实施例二提供的一种阵列基板的结构示意图， 如图 6 所示， 该阵列基板包括： 栅线 21、 数据线 22、 控制线 14、 感测线 15、 输 出线 16和触摸控制单元 17， 栅线 21和数据线 22限定像素单元 23， 像素 单元 23中形成有显示控制单元 24和像素电极 25， 每个触摸控制单元 17 与至少一个像素单元 23对应设置。
本实施例中， 每个触摸控制单元 17与一个像素对应设置， 一个像素 包括多个像素单元 23。 本实施例中， 一个像素包括三个像素单元 23。 也 就是说， 每个触摸控制单元 17与三个像素单元 23对应设置。
本实施例中， 显示控制单元 24可以为 TFT。
本实施例中， 触摸控制单元 17可采用上述实施例一所述的触摸控制 单元， 此处不再具体描述。
本实施例提供的阵列基板的技术方案中， 触摸控制单元可单独实现 触摸功能， 显示功能由显示控制单元实现， 使得显示功能和触摸功能分离 设置， 触摸功能的灵敏性不会受到像素电压的影响， 从而提高了触摸的灵 敏度； 显示过程中像素不会受到输出线中大量噪声的影响， 从而提高了画 面的显示品质； 触摸控制单元单独实现触摸功能， 因此在一帧画面显示过 程中无需分出时间来执行对触摸信号的处理， 从而不会影响像素的充电 率， 进而提高了画面的显示品质。 设置触摸控制单元使得触摸功能和显示 功能互不干扰， 从而减少了触摸功能和显示功能的相互影响。 触摸控制单 元布局简单， 易于实现。
本发明实施三提供了一种显示装置， 该显示装置包括阵列基板。 阵 列基板可采用上述实施例二所述的阵列基板， 此处不再具体描述。
所述显示装置可以为： 液晶显示面板、 电子纸、 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。优选地，该显示装置可以为 IPS显示装置或者 ADS显示装置。
本实施例提供的显示装置的技术方案中， 触摸控制单元可单独实现 触摸功能， 显示功能由显示控制单元实现， 使得显示功能和触摸功能分离 设置， 触摸功能的灵敏性不会受到像素电压的影响， 从而提高了触摸的灵 敏度； 显示过程中像素不会受到输出线中大量噪声的影响， 从而提高了画 面的显示品质； 触摸控制单元单独实现触摸功能， 因此在一帧画面显示过 程中无需分出时间来执行对触摸信号的处理， 从而不会影响像素的充电 率， 进而提高了画面的显示品质。 设置触摸控制单元使得触摸功能和显示 功能互不干扰， 从而减少了触摸功能和显示功能的相互影响。 触摸控制单 元布局简单， 易于实现。
本发明实施例四提供了一种触摸控制方法， 该触摸控制方法可包括: 步骤 101、在充电阶段， 通过控制模块在控制线输出的控制信号的控 制下向感测模块写入充电电压。
步骤 102、在感测阶段， 通过感测模块生成感测电压并向输出模块输 出感测电压。
步骤 103、在输出阶段， 通过输出模块在感测线输出的感测信号的控 制下向输出线输出触摸信号。
本实施例提供的触摸控制方法可采用上述实施例一提供的触摸控制 单元实现。
具体地， 在所述触摸控制方法中：
步骤 101 具体可包括： 在所述充电阶段， 使所述第一开关管在所述 控制线输出的控制信号的控制下导通， 并向所述第一电容器和所述第二电 容器写入充电电压。
步骤 102 具体可包括： 在所述感测阶段， 使所述第一开关管在所述 控制线输出的控制信号的控制下截止， 并使所述第一电容器和所述第二电 容器发生充放电以生成所述感测电压。 特别是， 当触摸发生时， 使所述第 一开关管在所述控制线输出的控制信号的控制下截止， 使所述第二电容器 的电容值发生变化， 并使所述第一电容器和所述第二电容器发生充放电以 生成所述感测电压。 步骤 103 具体可包括： 在所述输出阶段， 使所述第三开关管在所述 感测线输出的感测信号的控制下导通， 并将来自于所述第二开关管的电流 导出至所述输出线以实现向所述输出线输出所述触摸信号。
本实施例提供的触摸控制方法的技术方案中， 触摸控制方法可单独 实现触摸功能， 使得显示功能和触摸功能分离设置， 触摸功能的灵敏性不 会受到像素电压的影响， 从而提高了触摸的灵敏度； 显示过程中像素不会 受到输出线中大量噪声的影响， 从而提高了画面的显示品质； 触摸控制方 法单独实现触摸功能， 因此在一帧画面显示过程中无需分出时间来执行对 触摸信号的处理， 从而不会影响像素的充电率， 进而提高了画面的显示品 质。
应当理解的是， 以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用 的示例性实施方式， 然而本发明并不局限于此。 对于本领域内的普通技术 人员而言， 在不脱离本发明的精神和实质的情况下， 可以做出各种变型和 改进， 这些变型和改进也属于本发明的保护范围。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种触摸控制单元， 其特征在于， 包括： 控制模块、 感测模块和 输出模块， 所述控制模块与控制线和所述感测模块连接， 所述感测模块与 所述控制线和所述输出模块连接， 所述输出模块与感测线和输出线连接； 所述控制模块， 用于在所述控制线输出的控制信号的控制下向所述 感测模块写入充电电压；
所述感测模块， 用于生成感测电压并向所述输出模块输出所述感测 电压；
所述输出模块， 用于在所述感测线输出的感测信号的控制下向所述 输出线输出触摸信号。
2、 根据权利要求 1所述的触摸控制单元， 其特征在于， 所述控制模 块包括第一开关管；
所述第一开关管的控制极和第一极均与所述控制线连接， 所述第一 开关管的第二极与所述感测模块连接。
3、 根据权利要求 2所述的触摸控制单元， 其特征在于， 所述感测模 块包括第一电容器和第二电容器；
所述第一电容器的第一端与所述控制线连接， 所述第一电容器的第 二端与所述第二电容器的第一端和所述输出模块连接；
所述第二电容器的第二端与公共电极连接。
4、 根据权利要求 3所述的触摸控制单元， 其特征在于， 所述输出模 块包括第二开关管和第三开关管；
所述第二开关管的控制极与所述感测模块连接， 所述第二开关管的 第一极与所述感测线连接， 所述第二开关管的第二极与所述第三开关管的 第一极连接；
所述第三开关管的控制极与所述感测线连接， 所述第三开关管的第 二极与所述输出线连接。
5、 根据权利要求 3或 4所述的触摸控制单元， 其特征在于， 当触摸 发生时， 所述感测电压的变化值 AVA={(CR*ACL)*AV}/{(CR+CL+A CL)*(CR+CL)}， 其中， CR为所述第一电容器的电容， CL为所述第二电容 器的电容， ACL为所述第二电容器的电容变化值， AV为所述控制信号的 电压变化值。
6、根据权利要求 3至 5中任一项所述的触摸控制单元，其特征在于， 所述第一电容器为存储电容器， 所述第二电容器为液晶电容器。
7、 根据权利要求 4所述的触摸控制单元， 其特征在于， 所述第一开 关管、 所述第二开关管和所述第三开关管均为薄膜晶体管。
8、 一种阵列基板， 包括： 栅线和数据线， 所述栅线和所述数据线限 定像素单元， 所述像素单元中形成有显示控制单元和像素电极， 其特征在 于， 还包括： 控制线、 感测线、 输出线和权利要求 1至 7中任一项所述的 触摸控制单元， 每个所述触摸控制单元与至少一个像素单元对应设置。
9、 根据权利要求 8所述的阵列基板， 其特征在于， 每个所述触摸控 制单元与一个像素对应设置， 所述一个像素包括多个所述像素单元。
10、 一种显示装置， 其特征在于， 包括： 权利要求 8或 9所述的阵 列基板。
11、 一种权利要求 7 所述的触摸控制单元的触摸控制方法， 其特征 在于， 包括：
在充电阶段， 通过控制模块在控制线输出的控制信号的控制下向感 测模块写入充电电压的步骤；
在感测阶段， 通过感测模块生成感测电压并向输出模块输出感测电 压的步骤； 在输出阶段， 通过输出模块在感测线输出的感测信号的控制下向输 出线输出触摸信号的步骤。
12、 根据权利要求 11所述的触摸控制方法， 其特征在于； 所述在充电阶段， 通过控制模块在控制线输出的控制信号的控制下 向感测模块写入充电电压的步骤包括： 在所述充电阶段， 使所述第一开关 管在所述控制线输出的控制信号的控制下导通， 并向所述第一电容器和所 述第二电容器写入充电电压的步骤；
所述在感测阶段， 通过感测模块生成感测电压并向输出模块输出感 测电压的步骤包括： 在所述感测阶段， 使所述第一开关管在所述控制线输 出的控制信号的控制下截止， 并使所述第一电容器和所述第二电容器发生 充放电以生成所述感测电压的步骤；
所述在输出阶段， 通过输出模块在感测线输出的感测信号的控制下 向输出线输出触摸信号的步骤包括： 在所述输出阶段， 使所述第三开关管 在所述感测线输出的感测信号的控制下导通， 并将来自于所述第二开关管 的电流导出至所述输出线以实现向所述输出线输出所述触摸信号的步骤。
13、 根据权利要求 12所述的触摸控制方法， 其特征在于， 所述使所 述第一开关管在所述控制线输出的控制信号的控制下截止， 并使所述第一 电容器和所述第二电容器发生充放电以生成所述感测电压的步骤包括： 当触摸发生时， 使所述第一开关管在所述控制线输出的控制信号的 控制下截止， 使所述第二电容器的电容值发生变化， 并使所述第一电容器 和所述第二电容器发生充放电以生成所述感测电压。
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