CN103941905B - 一种内嵌式触控面板 - Google Patents

Abstract

本发明还提供一种内嵌式触控面板，包括：显示区域，其中所述显示区域包括像素单元以及对应像素单元的触控单元；虚拟按键区域。其中，所述显示区域及虚拟按键区域通过驱动扫描以显示图像，且显示区域的驱动扫描与所述虚拟按键区域的驱动扫描在时间上重叠。本发明提供的内嵌式触控面板通过设置虚拟按键区域的驱动扫描与显示区域的驱动扫描在时间上有重叠，可以延长显示区域的像素单元的扫描周期而不影响显示。

Description

一种内嵌式触控面板

技术领域

本发明涉及触控显示技术领域，尤其涉及一种带有虚拟按键的触控面板的设计。

背景技术

目前，触控面板技术被广泛应用于液晶显示器等显示设备中，用以制作具有可以同时显示影像以及输入功能的触控显示装置，例如电阻式、电容式以及波动式(如音波、红外线与雷射)等触控面板。电容式触控面板分为：外挂电容式触控面板和内嵌电容式触控面板，其中，外挂电容式触控面板是将触控面板与液晶显示器直接进行上下的叠合，内嵌电容式触控面板是将触控面板的结构设置在液晶显示器的内部。电容式触控面板由于具有多点触控、透过率高、使用寿命长等优点，日益取代传统电阻式触控面板，在手机、播放器、电子书、上网本、个人数字助理、平板电脑上使用。

图1为现有技术中内嵌式触控显示装置驱动扫描时序图。业界通常在液晶显示装置的遮挡层靠近电容式触控面板外侧的位置制作虚拟按键，如返回按键、菜单按键、回主界面按键等，在传统外挂触控显示装置中，由于显示区域的触控单元与显示区域的像素单元互不影响，所以显示区域的触控单元驱动电极扫描的同时显示区域的像素单元也可以同时驱动。其中，显示区域的触控单元驱动电极扫描工作结束后虚拟按键区域的触控结构驱动电极接着工作。但在内嵌式触控屏中，由于显示区域的触控单元与显示区域的像素单元同时工作会相互干扰，导致内嵌式触控显示装置信噪比差或者像素单元显示不良，所以显示区域的像素单元驱动电极扫描与显示区域的触控单元驱动电极扫描只能分时进行。具体地，请参照图1，在时间T1内，触发信号STV首先触发像素单元进行扫描，当像素单元扫描结束后，产生截止信号Gout的同时集成电路(IC，integrated circuit)触发触控扫描，所述触控扫描包括显示区域的触控单元扫描和虚拟按键区域的触控结构扫描，当触控扫描结束，为一个扫描周期，即为一帧，一帧相当于1/60＝16.67ms＝T1+T2，其中T1为显示区域的像素单元驱动电极扫描周期，T2为触控驱动周期，所述触控驱动周期包含显示区域的触控单元驱动扫描周期与虚拟按键区域的触控结构驱动扫描周期，并且先进行显示区域的触控单元驱动扫描，然后进行虚拟按键区域的触控结构驱动扫描。以虚拟按键区域具有3个虚拟按键的4.0英寸内嵌式触控显示装置为例，虚拟按键区域的3个虚拟按键的触控结构由三个驱动电极与一个感应电极组成，这样会额外占用集成电路的三个驱动电极与一个感应电极。4.0英寸内嵌式触控显示装置如果具有12根驱动电极，12根驱动电极驱动时间大约为5ms；3个虚拟按键额外占用3个驱动电极，所以驱动时间会多出1ms；一帧时间为1/60＝16.67ms，对于大尺寸触摸屏如果节省3个虚拟按键占用的1ms可以延长显示区域的像素单元的扫描周期而不影响显示。

因此，如何在不影响显示的前提下，如何延长显示区域的像素单元的扫描周期，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种带有虚拟按键的触控面板的驱动扫描方法设计。

本发明还提供一种内嵌式触控面板，包括显示区域，其中所述显示区域包括像素单元以及对应像素单元的触控单元；虚拟按键区域。其中，所述显示区域及虚拟按键区域通过驱动扫描以显示图像，且显示区域的像素单元的驱动扫描与所述虚拟按键区域的触控结构的驱动扫描在时间上重叠。

本发明还提供一种液晶显示装置，其中液晶显示装置应用如上所述内嵌式触控面板。

本发明提供的内嵌式触控面板通过设置虚拟按键区域的触控结构的驱动扫描与显示区域的像素单元的驱动扫描在时间上有重叠，缩短了显示区域的像素单元扫描等待时间，从而延长显示区域的像素单元的扫描周期而不影响显示。

附图说明

图1为现有技术中内嵌式触控显示装置驱动扫描时序图；

图2为本发明第一实施例提供的内嵌式触控显示装置示意图；

图3为本发明第一实施例提供的内嵌式触控显示装置显示区域剖面图；

图4为本发明第一实施例提供的内嵌式触控显示装置的触控结构示意图；

图5为本发明第一实施例提供的内嵌式触控显示装置驱动扫描时序图；

图6为本发明第二实施例提供的内嵌式触控显示装置驱动扫描时序图。

具体实施方式

尽管下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应当理解为本领域技术人员可以在此描述的基础上进行修改，而仍然可以实现本发明的有利效果。因此，下列的描述应当被理解为对本领域技术人员的思路的扩展，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚的描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下列说明使本发明的要点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。

第一实施例：

图2为本发明第一实施例提供的内嵌式触控显示装置示意图。参考图2，在内嵌式触控显示装置的显示区域102外侧的位置设置有虚拟按键区域101，在虚拟按键区域101设置具有特定功能的可触控虚拟按键101a，所述虚拟按键101a连接至一触控结构以实现触控输入的功能。具体的在本实施例中，虚拟按键区域101的触控结构设置与显示区域102的触控单元在同一平面，在其他实施方式中，虚拟按键区域101的触控结构也可设置在可触控显示装置的其他表面而与显示区域102的触控单元不在同一平面。所述虚拟按键101a的触控结构和显示区域102的触控单元设置于同一层，在其他实施方式中，所述虚拟按键的触控结构还可以设置在柔性电路板(FPC，Flexible Printed Circuit)上。

图3为本发明第一实施例提供的内嵌式触控显示装置显示区域的剖面图；图4为本发明第一实施例提供的内嵌式触控显示装置的显示区域的触控单元和虚拟按键区域的触控结构的示意图。请参考图3，所述内嵌式触控显示装置包括多个像素单元以及对应像素单元的触控单元，其中，内嵌式触控显示装置的显示区域包括上基板102a与下基板102b，以及两者之间设置的液晶层102d和触控单元102c，所述内嵌式触控显示装置包括多个像素单元。请参照图4，显示区域的触控单元202c包括横纵交叉排列的多条感应线204与驱动线203，其中驱动线203包括多个驱动电极并且沿着纵向方向延伸，所述驱动线203提供驱动信号；感应线204包括多个感应电极并且沿着横方向延伸，所述感应线204提供感应信号，感应线204将感应到的感应信号传递给驱动芯片，其中，所述驱动信号与感应信号通过显示区域的触控单元202c的信号传输线205传输，虚拟按键区域产生的触控信号通过虚拟按键区域201的触控结构的信号传输线206传输。显示区域的触控单元202c的信号传输线205与虚拟按键区域201的触控结构的信号传输线206分离。

请参考图5，图5为本发明第一实施例的内嵌式触控显示装置驱动扫描时序图。

在本实施例中，一个扫描周期，是由一个触发信号STV开始到下一个触发信号STV之前截止，包含显示区域的像素单元的驱动扫描周期T1'与显示区域的触控单元驱动扫描周期T3'。触发信号STV触发显示区域的像素单元进行驱动扫描的同时，还触发虚拟按键区域的触控结构进行驱动扫描。当虚拟按键区域的触控结构驱动扫描周期T4'结束后，显示区域的像素单元继续进行驱动扫描，当显示区域的像素单元的驱动扫描周期T1'结束后，产生像素单元截止信号Gout，同时触发集成电路产生信号使得显示区域的触控单元进行驱动扫描，当显示区域的触控单元驱动扫描周期T3'后，此时为完整的一帧扫描过程。

相较于现有技术中，一个扫描周期为显示区域的像素单元驱动扫描周期T1'加上触控驱动周期T2'(包含显示区域的触控单元驱动扫描周期T3'与虚拟按键区域的触控结构驱动扫描周期T4')，第一实施例提出的扫描方式将虚拟按键区域101的触控结构驱动扫描周期T4'设置于显示区域的像素单元驱动扫描周期T1'重合，缩短了显示区域的像素单元扫描等待时间，从而在一帧扫描的周期，延长了显示区域的像素单元扫描时间而不影响显示。

在第一实施例中，所述显示区域的像素单元进行驱动扫描的同时，虚拟按键区域的触控结构同时进行驱动扫描，在其他实施方式中，所述虚拟按键区域的触控结构可以先进行扫描，虚拟按键区域的触控结构扫描过程中，触发信号STV触发显示区域的像素单元进行驱动扫描，使得显示区域的像素单元驱动扫描周期T1'与虚拟按键区域的触控结构驱动扫描周期T4'部分重合，缩短了显示区域的像素单元扫描等待时间，由于液晶显示装置中单位时间扫描固定的帧数，固每帧扫描的周期为固定值，缩短显示区域的像素单元扫描等待时间的长短，可以在一定程度上控制显示区域的像素单元的扫描时间长短。

第一实施例提供的内嵌式触控显示装置驱动扫描方法，其优点在于：

1、由于液晶显示装置中单位时间扫描固定的帧数，固每帧扫描的周期为固定值，使用第一实施例提供的内嵌式触控显示装置驱动扫描方法，缩短显示区域的像素单元扫描等待时间，从而使显示区域的像素单元在一个扫描周期中有更长的时间扫描，更利于实现内嵌式触控技术在大尺寸液晶显示装置上工作；

2、显示区域的像素单元与显示区域的触控单元分时扫描，减少液晶显示装置像素单元对触控扫描的干扰，提高触摸性能。

第二实施例：

请参考图6，图6为本发明第二实施例的内嵌式触控显示装置驱动扫描时序图。

第二实施例使用了同第一实施例相同结构的内嵌式触控显示装置，相较于第一实施例，本发明提供的第二实施例的扫描方法不同，一个扫描周期，是由一个触发信号STV开始到下一个触发信号STV之前截止，包含显示区域的像素单元的驱动扫描周期T1”与显示区域的触控单元驱动扫描周期T3”。在第一帧的扫描开始，触发信号STV触发显示区域的像素单元进行驱动扫描，当显示区域的像素单元驱动扫描周期T1”结束后，显示区域的像素单元驱动扫描结束，产生像素单元截止信号Gout，同时触发集成电路产生信号使得触控驱动进行扫描，其中所述触控驱动扫描包括显示区域的触控单元驱动扫描和虚拟按键区域的触控结构驱动扫描。触控驱动扫描周期T2”包括显示区域的触控单元驱动扫描周期T3”和虚拟按键区域的触控结构驱动扫描周期T4”，经过显示区域的触控单元驱动扫描周期T3”后，显示区域的触控单元驱动扫描结束，然后虚拟按键区域的触控结构开始进行驱动扫描，虚拟按键区域的触控结构开始进行驱动扫描的同时触发信号STV触发显示区域的像素单元进行下一帧驱动扫描，经过虚拟按键区域的触控结构驱动扫描周期T4”后，虚拟按键区域的触控结构驱动扫描结束，显示区域的像素单元继续进行第二帧驱动扫描。相较于于第一实施例，第二实施例在第一帧开始的时候只需要提供触发信号STV驱动显示区域的像素单元进行扫描，并且在显示区域的触控单元驱动扫描周期结束后直接进行虚拟按键区域的触控结构驱动扫描，节省第一帧开始时的为使虚拟按键区域的触控结构进行驱动扫描而触发的集成电路信号，从而使集成电路运算复杂程度降低，并达到省电的目的。

在第二实施例中，所述虚拟按键区域的触控结构开始进行驱动扫描的同时显示区域的像素单元也开始进行驱动扫描，在其他实施方式中，所述触发信号STV可以在虚拟按键区域的触控结构进行扫描的过程中任何时刻触发显示区域的像素单元进行驱动扫描，使得显示区域的像素单元驱动扫描周期T1”与虚拟按键区域的触控结构驱动扫描周期T4”部分重合，缩短了显示区域的像素单元扫描等待时间，由于液晶显示装置中单位时间扫描固定的帧数，固每帧扫描的周期为固定值，缩短显示区域的像素单元扫描等待时间的长短，可以在一定程度上控制显示区域的像素单元的扫描时间长短。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下可做各种的更动与润饰，因此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。本发明的保护范围以本发明的权利要求为准。

Claims (12)

1.一种内嵌式触控面板，包括：

显示区域，其中所述显示区域包括像素单元以及对应像素单元的触控单元；

虚拟按键区域；

其中，所述显示区域及虚拟按键区域通过驱动扫描以显示图像，且显示区域的像素单元的驱动扫描与所述虚拟按键区域的触控结构的驱动扫描在时间上重叠。

2.如权利要求1所述的内嵌式触控面板，其特征在于：所述虚拟按键区域为显示区域外侧的具有特定功能的可触控图形。

3.如权利要求1所述的内嵌式触控面板，其特征在于：所述显示区域处的触控单元的信号传输线与虚拟按键区域处的触控结构的信号传输线分离。

4.如权利要求3所述的内嵌式触控面板，其特征在于：所述虚拟按键区域的触控结构设置于柔性电路板上，直接通过柔性电路板传输虚拟按键区域的触控结构产生的电信号。

5.如权利要求3所述的内嵌式触控面板，其特征在于：所述虚拟按键区域的触控结构设置于与显示区域的触控单元同一层。

6.如权利要求1所述的内嵌式触控面板，其特征在于：所述显示区域的触控单元设置于液晶盒内。

7.如权利要求1所述的内嵌式触控面板，其特征在于：像素单元的驱动扫描与触控单元的驱动扫描分开进行，像素单元与触控单元两个单元各自具有预定的驱动扫描频率。

8.如权利要求7所述的内嵌式触控面板，其特征在于：在一个扫描周期中，显示区域处的触控单元的驱动扫描结束的同时，显示区域的像素单元开始扫描，虚拟按键单元的触控结构的驱动扫描与显示区域的像素单元的驱动扫描同时进行。

9.如权利要求7所述的内嵌式触控面板，其特征在于：在一个扫描周期中，显示区域的触控单元的驱动扫描结束后，进行虚拟按键单元的触控结构的驱动扫描，在虚拟按键单元的触控结构的驱动扫描的过程中的某一时间节点触发显示区域的像素单元进行驱动扫描。

10.一种液晶显示装置，其特征在于，液晶显示装置包括如权利要求1-9任一所述的内嵌式触控面板。

11.如权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于：虚拟按键区域的触控结构与显示区域的触控单元在同一平面上。

12.如权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于：虚拟按键区域的触控结构与显示区域的触控单元不在同一平面上。