帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置及其驅(qū)動方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置及其驅(qū)動方法。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有機(jī)身薄、省電、無福射等眾多優(yōu)點，得到了廣泛的應(yīng)用，如:移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)字相機(jī)、計算機(jī)屏幕或筆記本電腦屏幕等。
[0003]隨著液晶顯示器技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，人們對液晶顯示器的顯示品質(zhì)、外觀設(shè)計、人機(jī)界面等提出了更高的要求，觸控技術(shù)(Touch Technology)因具有操作方便，高度集成等特點成為技術(shù)發(fā)展的熱點。觸控技術(shù)近些年發(fā)展迅猛，目前已有多種觸控技術(shù)投入量產(chǎn)?，F(xiàn)有觸摸屏技術(shù)中，根據(jù)觸控傳感器(Touch sensor)位置的不同，可分為觸控電極覆蓋于液晶盒上式(On Cell)、觸控電極內(nèi)嵌在液晶盒內(nèi)式(In Cell)、以及外掛式(Out Cell)。
[0004]隨著平板顯示技術(shù)和觸控技術(shù)的發(fā)展，人與顯示器的交互方式也在不斷增加。觸感控制技術(shù)是一種可通過在顯示器表面的觸覺來進(jìn)行感知和操作的技術(shù)，可以實現(xiàn)較佳的交互體驗。觸感控制技術(shù)利用了手指在觸感控制顯示裝置表面的不同區(qū)域觸摸滑動時，在觸感控制顯示裝置表面的不同區(qū)域會產(chǎn)生不同的靜電力的原理，從而獲得不同的觸覺感知(如凸起、震動等)。
[0005]現(xiàn)有的觸感控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在觸感控制顯示裝置的表面設(shè)定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)觸感顯示，通過預(yù)先設(shè)計的程序使顯示畫面中某些區(qū)域獲得的觸感與其他區(qū)域不同。請參閱圖1，為一種現(xiàn)有的帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置的原理圖，該帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置通過在縱向的A區(qū)域、及橫向的B區(qū)域分別施加頻率為fl與f2的交流電壓，從而使得手指在A區(qū)域與B區(qū)域的相交處的C區(qū)域獲得觸覺感知。然而，其觸感反饋功能目前還無法實現(xiàn)在任意位置與時刻提供觸感反饋。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置，能夠在手指所觸摸的任意位置向手指提供觸覺反饋，實現(xiàn)顯示圖形的擬物化，提升用戶體驗。
[0007]本發(fā)明的目的還在于提供一種帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置的驅(qū)動方法，能夠在手指所觸摸的任意位置實現(xiàn)定位、顯示畫面、及向手指提供觸覺反饋，實現(xiàn)顯示圖形的擬物化，提升用戶體驗。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明首先提供一種帶觸感反饋功能的顯示裝置，包括第一基板、與所述第一基板相對設(shè)置的第二基板、位于所述第一基板與第二基板之間的液晶層、設(shè)于所述第一基板上遠(yuǎn)離液晶層的一側(cè)的圖案化的導(dǎo)電層、以及覆蓋所述圖案化的導(dǎo)電層的絕緣層；
[0009]所述圖案化的導(dǎo)電層包括:相互平行間隔設(shè)置且沿橫向延伸的數(shù)條第一信號線和相互平行間隔設(shè)置且沿縱向延伸的與第一信號線絕緣的數(shù)條第二信號線；
[0010]所述第二基板上靠近液晶層的一側(cè)設(shè)有相互平行且沿縱向設(shè)置的數(shù)條第三信號線；
[0011]在觸控掃描時，所述數(shù)條第一信號線和數(shù)條第三信號線分別作為觸控驅(qū)動電極與觸控感應(yīng)電極以構(gòu)成觸控單元，所述觸控單元定位手指所觸摸的位置，實現(xiàn)觸控功能；
[0012]在觸感反饋時，在與所述手指所觸摸的位置對應(yīng)的第一信號線和第二信號線上分別施加兩種不同頻率的交流電壓，通過差頻現(xiàn)象，在手指所觸摸的位置釋放靜電力，實現(xiàn)觸感反饋。
[0013]所述第一基板為陣列基板，第二基板為彩膜基板。
[0014]所述數(shù)條第三信號線為公共電極線。
[0015]還包括觸控芯片，所述數(shù)條第三信號線與所述觸控芯片電性連接。
[0016]所述數(shù)條第一信號線和數(shù)條第二信號線的材料均為氧化銦錫。
[0017]在觸控掃描時，所述數(shù)條第二信號線接地;在觸感反饋時，所述第三信號線電性連接于公共電壓信號。
[0018]在觸感反饋時，施加于所述第一信號線和第二信號線上的交流電壓的頻率范圍均為100-5000HZ，且施加于所述第一信號線上的交流電壓頻率與施加于所述第二信號線上的交流電壓頻率不相等。
[0019]所述數(shù)條第一信號線被所述數(shù)條第二信號線間隔斷開，斷開的第一信號線通過跨越第二信號線的數(shù)條跨橋金屬線電性連接。
[0020]所述數(shù)條第二信號線被所述數(shù)條第一信號線間隔斷開，斷開的第二信號線通過跨越第一信號線的數(shù)條跨橋金屬線電性連接。
[0021]本發(fā)明還提供一種帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置的驅(qū)動方法，包括如下步驟:
[0022]步驟1、提供帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置，所述帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置包括第一基板、與所述第一基板相對設(shè)置的第二基板、位于所述第一基板與第二基板之間的液晶層、設(shè)于所述第一基板上遠(yuǎn)離液晶層的一側(cè)的圖案化的導(dǎo)電層、以及覆蓋所述圖案化的導(dǎo)電層的絕緣層；
[0023]所述圖案化的導(dǎo)電層包括:相互平行間隔設(shè)置且沿橫向延伸的數(shù)條第一信號線和相互平行間隔設(shè)置且沿縱向延伸的與第一信號線絕緣的數(shù)條第二信號線；
[0024]所述第二基板上靠近液晶層的一側(cè)設(shè)有相互平行且沿縱向設(shè)置的數(shù)條第三信號線；
[0025]步驟2、將所述數(shù)條第一信號線、數(shù)條第三信號線分別作為觸控驅(qū)動電極與觸控感應(yīng)電極以構(gòu)成觸控單元，開啟該觸控單元，所述帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置進(jìn)入觸控掃描階段；
[0026]步驟3、用手指觸摸所述帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置表面的某個位置，并通過所述觸控單元定位手指所觸摸的位置，之后關(guān)閉所述觸控單元，完成觸控掃描；
[0027]步驟4、在與步驟3中所定位的手指所觸摸的位置相對應(yīng)的第一信號線和第二信號線分別施加兩種不同頻率的交流電壓，通過差頻現(xiàn)象，在手指所觸摸的位置釋放靜電力，完成觸感反饋。
[0028]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置及其驅(qū)動方法，通過在帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置的第一基板上遠(yuǎn)離液晶層的一側(cè)設(shè)置包括相互平行間隔設(shè)置且沿橫向延伸的數(shù)條第一信號線和相互平行間隔設(shè)置且沿縱向延伸的與第一信號線絕緣的數(shù)條第二信號線的圖案化的導(dǎo)電層，在第二基板上靠近液晶層的一側(cè)設(shè)置相互平行且沿縱向設(shè)置的數(shù)條第三信號線;工作時，觸控掃描與觸感反饋分步進(jìn)行，在觸控掃描時，利用所述數(shù)條第一信號線和數(shù)條第三信號線分別作為觸控驅(qū)動電極與觸控感應(yīng)電極構(gòu)成觸控單元，并通過該觸控單元定位手指所觸摸的位置，完成觸控掃描，觸控掃描完成后進(jìn)行觸感反饋，對與手指所觸摸的位置相對應(yīng)第一信號線和第二信號線分別施加兩種不同頻率的交流電壓，通過差頻現(xiàn)象，在手指所觸摸的位置釋放靜電力，完成觸感反饋，通過觸控和觸感的相互結(jié)合的設(shè)計，實現(xiàn)了觸控到觸感的交互體驗，且能夠在手指所觸摸的任意位置向手指提供觸覺反饋，顯著提升了用戶體驗。
【附圖說明】
[0029]為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
[0030]附圖中，
[0031 ]圖1為一種現(xiàn)有的帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置的原理圖；
[0032]圖2為本發(fā)明的帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置的剖面示意圖；
[0033]圖3為本發(fā)明的帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置的第一至第三信號線的布局俯視圖；
[0034]圖4為本發(fā)明的帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置的驅(qū)動方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0035]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實施例及其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0036]請同時參閱圖2與圖3，本發(fā)明首先提供一種帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置，包括第一基板10、與所述第一基板10相對設(shè)置的第二基板20、位于所述第一基板10與第二基板20之間的液晶層30、設(shè)于所述第一基板10上遠(yuǎn)離液晶層30的一側(cè)的圖案化的導(dǎo)電層50、以及覆蓋所述圖案化的導(dǎo)電層50的絕緣層40。
[0037]所述圖案化的導(dǎo)電層50包括相互平行間隔設(shè)置且沿橫向延伸的數(shù)條第一信號線I和相互平行間隔設(shè)置且沿縱向延伸的與第一信號線I絕緣的數(shù)條第二信號線2。
[0038]所述第二基板20上靠近液晶層30的一側(cè)設(shè)有相互平行且沿縱向設(shè)置的數(shù)條第三信號線3。
[0039]具體地，所述帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置分步進(jìn)行觸控掃描與觸感反饋。在觸控掃描時，所述數(shù)條第一信號線I和數(shù)條第三信號線3分別作為觸控驅(qū)動電極與觸控感應(yīng)電極以構(gòu)成觸控單元，并通過該觸控單元定位手指所觸摸的位置;在觸感反饋時，在與所述手指所觸摸的位置對應(yīng)的第一信號線I和第二信號線2上分別施加兩種不同頻率的交流電壓，通過差頻現(xiàn)象，在手指所觸摸的區(qū)域釋放靜電力，實現(xiàn)觸感反饋。
[0040]進(jìn)一步地，所述帶觸感反饋功能的觸控顯示裝置還包括觸控芯片，所述數(shù)條第三信號線3與所述觸控芯片電性連接，該觸控芯片用于在觸控掃描時對手指所觸摸的位置進(jìn)行定位。所述差頻現(xiàn)象是指，當(dāng)所述第一信號線I和第二信號線2上施加的交流電壓頻率不同時，在第一信號線I與第二信號線2的交叉點處(即跨橋金屬線4所連接的區(qū)域)會出現(xiàn)頻率等于施加在所述第一信號線I和第二信號線2上的交流電壓的差值的差頻，該差頻會造成橫向摩擦力的變化，能夠?qū)崟r使手指感知到不同的摩擦阻力，即可實現(xiàn)觸感反饋。
[0041]具體地，所述第一基板10與第二基板20分別為陣列基板與彩膜基板。
[0042]具體地，為了提高觸感靈敏度，應(yīng)盡可能的減小絕緣層40的厚度，提高手指觸摸上去后形成的電容。
[0043]具體地，所述數(shù)條第三信號線3可以設(shè)于所述第二基板20的表面，也可以與公共電極線共用。
[0044]具體地，所述數(shù)條第一信號線I和數(shù)條第二信號線2的材料均為透明的氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ΙΤ0)ο
[0045]具體地，在觸控掃描時，所述數(shù)條第二信號線2接地，以提高觸控的靈敏度。在觸感反饋時，所述數(shù)條第三信號線3電性連