CN103207720A - 一种触控显示面板的控制方法及装置和显示装置 - Google Patents

一种触控显示面板的控制方法及装置和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种触控显示面板的控制方法及装置和显示装置，用以实现显示面板的显示和触控的功能，提高触控的报点率。本发明提供的一种实现内嵌式电容触控显示面板的显示和触控功能的控制方法，该方法包括：将所述内嵌式电容触控显示面板的显示每一帧图像的时间分成至少两个控制时段，每个所述控制时段包括显示时间段和触控时间段；在显示时间段，对所述触控显示面板的触控驱动电极不施加信号或者施加显示用信号，触控感应电极无信号输入；在触控时间段，对所述触控驱动电极依次施加触控驱动信号，触控感应电极耦合所述触控驱动信号的电压信号并输出。

Description

一种触控显示面板的控制方法及装置和显示装置
技术领域
本发明涉及液晶技术领域，尤其涉及一种内嵌式电容触控显示面板的控制装置及方法和显示装置。
背景技术
传统的触控显示面板的基本结构包括：显示面板（比如液晶面板）及置于显示面板外侧的触控屏。如图1所示，液晶面板包括相对设置的阵列基板13与对向基板11，在阵列基板13与对向基板11之间填充有液晶层12；在液晶面板的外侧贴附有触控屏14，从而得到传统的触控显示面板。其中，液晶面板的彩膜层可以制作在对向基板11上形成彩膜基板，也可以直接制作在阵列基板13上。
但是由于将触控屏设置在显示面板外侧的外挂式触控面板的厚度很大，不符合现在显示设备薄型化的发展趋势，因此在很多便携式显示设备中都倾向于采用内嵌式的触控面板，即将触控结构结成到显示面板内部。
对于内嵌式触控显示面板，同时包括触控驱动部分和显示驱动部分；在现有的内嵌式电容触控显示面板的驱动控制中，报点率不高，进而造成触控精度不高。
发明内容
本发明实施例提供了一种内嵌式电容触控显示面板的控制装置及方法和显示装置，用以实现显示面板的显示和触控的功能，提高触控的报点率。
本发明实施例提供的一种实现内嵌式电容触控显示面板的显示和触控功能的控制方法，所述方法包括：
将所述内嵌式电容触控显示面板的显示每一帧图像的时间分成至少两个控制时段，每个所述控制时段包括显示时间段和触控时间段；
在显示时间段，对所述触控显示面板的触控驱动电极不施加信号或者施加显示用信号，触控感应电极无信号输入；
在触控时间段，对所述触控驱动电极依次施加触控驱动信号，触控感应电极耦合所述触控驱动信号的电压信号并输出。
本发明实施例提供的一种利用上述方法对显示面板进行显示和触控的控制装置，其特征在于，该控制装置包括：
显示控制单元，用于在显示时间段内，对所述触控显示面板的触控驱动电极不施加信号或者施加显示用信号，触控感应电极无信号输入；
触控单元，用于在触控时间段内，对所述触控驱动电极依次施加触控驱动信号，触控感应电极耦合所述触控驱动信号的电压信号并输出；
时钟单元，用于将所述内嵌式电容触控显示面板的显示每一帧图像的时间分成至少两个控制时段，每个所述控制时段包括显示时间段和触控时间段；所述时钟单元，还用于在所述显示时间段到达时向所述显示控制单元发送一显示触发信号，在所述触控时间段到达时向所述触控单元发送一触控触发信号。
本发明实施例提供的一种电容式触控显示装置，所述显示装置包括上述的控制装置。
本发明实施例提供的一种内嵌式电容触控显示面板的控制装置及方法和显示装置，通过将所述内嵌式电容触控显示面板的显示每一帧图像的时间分成至少两个控制时段，每个所述控制时段包括显示时间段和触控时间段，在显示时间段，对所述触控显示面板的触控驱动电极不施加信号或者施加显示用信号，触控感应电极无信号输入，在触控时间段，对所述触控驱动电极依次施加触控驱动信号，触控感应电极耦合所述触控驱动信号的电压信号并输出，从而实现显示和触控的功能，同时也提高了报点率，提高了触控的精度。
附图说明
图1为现有技术中内嵌式电容触控显示面板的剖面结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种内嵌式电容触控显示面板的剖面结构示意图；
图3为本发明实施例提供的触控感应电极和触控驱动电极的层结构示意图；
图4为本发明实施例提供的显示面板驱动过程中各信号端的时序图；
图5为本发明实施例提供的实现内嵌式电容触控显示面板的显示和触控功能的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种内嵌式电容触控显示面板、显示设备、控制装置及方法，用以实现显示面板的显示和触控的功能，提高触控的报点率。
下面结合附图对本发明进行说明。需要说明的是，附图仅是结构示意图，仅是为了更清楚的解释本发明，但不能限制本发明。
如图5所示，本发明实施例提供了一种实现内嵌式电容触控显示面板的显示和触控功能的控制方法，包括：
S1、将所述内嵌式电容触控显示面板的显示每一帧图像的时间分成至少两个控制时段，每个所述控制时段包括显示时间段和触控时间段；
S2、在显示时间段，对所述触控显示面板的触控驱动电极不施加信号或者施加显示用信号，触控感应电极无信号输入；
S3、在触控时间段，对所述触控驱动电极依次施加触控驱动信号，触控感应电极耦合所述触控驱动信号的电压信号并输出。
在上述过程中，步骤S1、S2和S3的具体执行顺序不做限定；例如，步骤S1可以在驱动控制的初始阶段执行一次，之后只要步骤S2和S3交替执行即可。
具体地，在步骤S2中，所述在显示时间段对触控显示面板的触控驱动电极不施加信号或者施加显示用信号，包括：
若所述触控驱动电极与所述触控显示面板的栅线、数据线、公共电极层均异层设置，则在显示时间段对所述触控显示面板的触控驱动电极不施加信号；
若所述触控显示面板的栅线中的部分栅线作为触控驱动电极，则在显示时间段对所述触控驱动电极施加栅扫描信号；
若所述触控显示面板的数据线中的部分数据线作为触控驱动电极，则在显示时间段对所述触控驱动电极施加图像数据信号；
若所述触控显示面板的公共电极中的部分条状公共电极作为触控驱动电极，则在显示时间段对所述触控驱动电极施加公共电压信号。
在上述方法中，所述至少两个控制时段中，每个所述控制时段的时长均相等；在不同的控制时段中，每个所述显示时间段的时长均相等，每个所述触控时间段的时长均相等。
下面将结合图2中所示的一种内嵌式电容触控显示面板来对上述电容触控显示面板的控制方法进行详细介绍。
具体地，图2中所示内嵌式电容触控显示面板包括对向基板11、阵列基板，以及位于彩膜基板和阵列基板之间的液晶层12；其中，阵列基板包括制作在玻璃基板130上的交叉排列的栅线131和数据线132,所述栅线131和数据线132不同层设置，二者之间设置有第一绝缘层151；同时，所述阵列基板还包括：位于液晶层12和阵列基板之间的触控感应电极141、触控驱动电极142，在数据线132和触控驱动电极141之间的第二绝缘层152、以及位于触控驱动电极141和触控感应电极142之间的第三绝缘层153；其中，
所述触控驱动电极141沿第一方向延伸，位于所述所述第二绝缘层152和第三绝缘层153之间；及，
所述触控感应电极142沿第二方向延伸，所述触控感应电极与所述触控驱动电极通过第三绝缘层153相隔离；
其中，所述第一方向和第二方向相垂直，即所述触控驱动电极和触控感应电极的延伸方向相垂直。
较佳地，所述触控感应电极和触控驱动电极可以采用透明导电材料，例如氧化铟锡ITO，这样触控感应电极和触控驱动电极的布线不会对触控显示面板的开口率产生影响。如果触控驱动电极和/或触控感应电极采用金属材料的话，则优选地可以将触控驱动电极和/或触控感应电极设置成网格状电极结构，参见图3所示，而且网格状的电极与触控显示面板中的黑矩阵区域相对应，避免触控感应电极和触控驱动电极的布线对触控显示面板的开口率产生负面影响。网格的密度由显示面板的显示精度决定，因此可以通过调整网格的密度，满足不同的触控精度需求。
进一步的，参见图3所示的层状结构，所述触控感应电极142由多个触控感应子电极组成，所述触控驱动电极141由多个触控驱动子电极组成；其中各个触控感应电极RX1、RX2和RX3等与各个触控驱动电极TX1、TX2、TX3和TX4等交叉排列，在相处交叉的位置形成电容。
下面以图2、图3所示的电容触控显示面板为例，并结合图4所示的各信号端的时序图，对本发明提供的控制上述显示面板实现显示和触控的控制方法，进行详细说明。如图4所示，STV代表一帧图像的开启信号，将一帧画面的时间分为多个控制时段，每个控制时段又分别包括显示时间段Display和触控时间段Touch，每组显示时间段和触控时间段按照时间顺序依次进行，各个显示时间段的时长是相等的，各个触控时间段的时长也是相等的。每一显示时间段对应一栅线组，每一栅线组包括不同的栅线，较佳地，不同的栅线组包括相同数量的栅线。
在显示时间段Display内，将该组栅线依次连接栅极扫描信号，相应数据线连接数据信号；如图4中所示，m行栅线作为一组，在第一组显示时间中，依次开启第一行栅线至第m行栅线，从而相应的数据线分别输出数据信号；同时公共电极连接公共电压信号，进而像素电极和公共电极之间形成电场控制相应的像素单元的液晶翻转，实现画面的显示。
在触控时间Touch内，将至少一触控驱动电极（可以是一高频信号）连接触控驱动信号，相应触控感应电极连接触控感应信号（可以是一直流电信号）；如图4所示，在第一组触控时间中，控制触控驱动子电极TX2连接触控驱动信号，相应所有触控感应子电极连接触控感应信号。在触控感应子电极RX感应到触控动作，并产生一耦合信号后，该耦合信号叠加到直流电信号（如图4所示）上并输出。在一组触控时间内，工作中的触控驱动电极和触控感应电极的数量不做限定，只要保证，所有的触控驱动电极和触控感应电极在整帧图像的时间内，保证完整的完成至少一次报点即可。当然，多次报点可以提供报点率，进而提高触控精度。因此，可以根据不同的触控精度要求以及显示面板的具体参数来决定触控驱动信号的扫描频率。
显示时间段和触控时间段顺序交替进行，直至最后一组时间的显示时间内，依次开启第j行至第j+m行栅线（最后一行），将整帧图像显示完毕，最后一组触控时间内对至少一触控驱动电极进行触控扫描。如上所述，只要在一帧图像的时间内实现至少一次的报点即可。
上述对内嵌式电容触控显示面板的控制方法介绍时，是结合图2、图3所示的结构为进行说明的。从图2中可以看到，这里的触控驱动电极与触控显示面板的栅线、数据线、公共电极层都是异层设置的，也就是说触控驱动电极是在阵列基板的基础上独立设置的新的层结构，此时触控驱动和显示驱动分别由不同的驱动芯片来控制。在显示时间段，所述触控驱动电极上无需施加电信号，以免对正常的画面显示造成串扰；在触控时间段，正常的栅扫描信号和画面数据信号停止输入到栅线和数据线，而触控驱动电极和触控感应电极上开始施加相应的触控信号。
进一步地，为了减少内嵌式电容触控显示面板的制作工艺，可以将触控驱动电极制作到栅金属层或者源漏金属层。具体地，可以利用部分的栅线或者部分的数据线来作为触控驱动电极。
在利用部分栅线作为触控驱动电极时，在显示时间段为所述触控驱动电极施加栅扫描信号，而在触控时间段则为所述触控驱动电极施加触控驱动信号；在利用部分数据线作为触控驱动电极时，在显示时间段为所述触控驱动电极施加图像数据信号，而在触控时间段则为所述触控驱动电极施加触控驱动信号。
进一步地，考虑到现有的ADS（Advanced Super Dimension Switch，高级超维场转换技术）模式的显示面板，在其阵列基板上设置有两层透明电极，其通过同一平面内狭缝电极边缘所产生的电场以及狭缝电极层与板状电极层间产生的电场形成多维电场，使液晶盒内狭缝电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转，从而提高了液晶工作效率并增大了透光效率。基于ADS模式显示面板的电容触控显示面板，可以将触控驱动电极制作到阵列基板的第二透明电极层（靠近液晶的透明电极层）。若此时第二透明电极层是作为公共电极，则可以将该层公共电极设置成多个条状公共电极，并从所述多个条状公共电极中选取部分作为触控驱动电极；在显示时间段为所述触控驱动电极施加公共电压信号，而在触控时间段则为所述触控驱动电极施加触控驱动信号。
通过上述的分时控制方法，实现了显示面板显示和触控的双重功能，同时由于分时控制，避免了触控信号对显示信号的干扰，提高了显示质量。更为重要的是，通过将每帧画面的时间分为至少两个控制时段，每个控制时段包含一组显示时间段和触控时间段，明显缩小了两个触控时间段之间的时间间隔，对于触控显示面板表面发生的触控动作能够及时地响应，进而能够提高报点率，进而提高触控的精度。
本发明实施例提供的一种利用上述控制方法对前述内嵌式电容触控显示面板进行显示和触控的控制装置，所述控制装置包括：
显示控制单元，用于在显示时间段内，对所述触控显示面板的触控驱动电极不施加信号或者施加显示用信号，触控感应电极无信号输入；
触控单元，用于在触控时间段内，对所述触控驱动电极依次施加触控驱动信号，触控感应电极耦合所述触控驱动信号的电压信号并输出；
时钟单元，用于将所述内嵌式电容触控显示面板的显示每一帧图像的时间分成至少两个控制时段，每个所述控制时段包括显示时间段和触控时间段；所述时钟单元，还用于在所述显示时间段到达时向所述显示控制单元发送一显示触发信号，在所述触控时间段到达时向所述触控单元发送一触控触发信号。
其中，所述显示用信号可以包括栅扫描信号、图像数据信号或者公共电压信号。
较佳的，所述至少两个控制时段中，每个所述控制时段的时长均相等；在不同的控制时段中，每个所述显示时间段的时长均相等，每个所述触控时间段的时长均相等。
此外，本发明实施例还提供了一种电容式触控显示装置，所述电容式触控显示装置包括上述实施例中描述的控制装置。并且，所述显示装置利用上述的方法进行显示和触控，从而实现显示和触控功能。
所述电容式触控显示装置包括阵列基板，该阵列基板上形成有栅线和数据线；每一控制时段中的显示时间段对应一栅线组，且每一栅线组包括不同的栅线。较佳地，所述每一栅线组包括相同数量的栅线。综上所述，本发明实施例提供了一种内嵌式电容触控显示面板的控制装置及方法和显示装置，通过分时驱动方法，将每帧图像的时间分为至少一组显示时间和触控时间，能够实现触控时间内至少一次的报点，从而可以提高报点率，进而提高触控的精度。另外，本发明提供的技术方案，通过将触控感应电极和触控驱动电极设置在阵列基板侧，一方面由于触控感应电极和触控驱动电极的位置对应于栅线和数据线的区域，即不占用显示区域，因为可以保持原像素结构的开口率，另一方面，有利于触控感应电极和触控驱动电极的引脚的引出，进而有利于后期柔性电路板FPC的绑定。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
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 (9)

1.一种实现内嵌式电容触控显示面板的显示和触控功能的控制方法，其特征在于，该方法包括：
将所述内嵌式电容触控显示面板的显示每一帧图像的时间分成至少两个控制时段，每个所述控制时段包括显示时间段和触控时间段；
在显示时间段，对所述触控显示面板的触控驱动电极不施加信号或者施加显示用信号，触控感应电极无信号输入；
在触控时间段，对所述触控驱动电极依次施加触控驱动信号，触控感应电极耦合所述触控驱动信号的电压信号并输出。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述在显示时间段，对触控显示面板的触控驱动电极不施加信号或者施加显示用信号，包括：
若所述触控驱动电极与所述触控显示面板的栅线、数据线、公共电极层均异层设置，则在显示时间段对所述触控显示面板的触控驱动电极不施加信号；
若所述触控显示面板的栅线中的部分栅线作为触控驱动电极，则在显示时间段对所述触控驱动电极施加栅扫描信号；
若所述触控显示面板的数据线中的部分数据线作为触控驱动电极，则在显示时间段对所述触控驱动电极施加图像数据信号；
若所述触控显示面板的公共电极中的部分条状公共电极作为触控驱动电极，则在显示时间段对所述触控驱动电极施加公共电压信号。
3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述至少两个控制时段中，每个所述控制时段的时长均相等；
在不同的控制时段中，每个所述显示时间段的时长均相等，每个所述触控时间段的时长均相等。
4.一种对内嵌式电容触控显示面板进行显示和触控的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：
显示控制单元，用于在显示时间段内，对所述触控显示面板的触控驱动电极不施加信号或者施加显示用信号，触控感应电极无信号输入；
触控单元，用于在触控时间段内，对所述触控驱动电极依次施加触控驱动信号，触控感应电极耦合所述触控驱动信号的电压信号并输出；
时钟单元，用于将所述内嵌式电容触控显示面板的显示每一帧图像的时间分成至少两个控制时段，每个所述控制时段包括显示时间段和触控时间段；所述时钟单元，还用于在所述显示时间段到达时向所述显示控制单元发送一显示触发信号，在所述触控时间段到达时向所述触控单元发送一触控触发信号。
5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述显示用信号包括栅扫描信号、图像数据信号或者公共电压信号。
6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述至少两个控制时段中，每个所述控制时段的时长均相等；在不同的控制时段中，每个所述显示时间段的时长均相等，每个所述触控时间段的时长均相等。
7.一种电容式触控显示装置，其特征在于，所述电容式触控显示装置包括权利要求4或5或6所述的控制装置。
8.根据权利要求7所述的电容式触控显示装置，其特征在于，所述电容式触控显示装置包括阵列基板，该阵列基板上形成有栅线和数据线；
每一控制时段中的显示时间段对应一栅线组，且每一栅线组包括不同的栅线。
9.根据权利要求8所述的电容式触控显示装置，其特征在于，所述每一栅线组包括相同数量的栅线。
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