CN104461133A - in-cell触控面板、触控检测方法及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种in-cell触控面板、触控检测方法及液晶显示装置，所述in-cell触控面板包括依次叠放的驱动层、液晶层和感应层，以及相互连接的触控单元和LCD驱动单元，所述驱动层上具有驱动线，所述感应层上具有与所述触控单元连接的感应线，所述驱动层包括至少两扫描区，所述触控单元用于发出至少两个不同频率的驱动信号，以对所述驱动层上相应的扫描区进行扫描。通过这种多频扫描，在同样的扫描时序下，可以支持更多的驱动线数，从而能够支持更大的屏幕；在同样的屏幕尺寸下，可以支持更短的驱动总时间，从而给LCD提供更多的显示时间，有利于提高屏幕的分辨率；在屏幕尺寸和分辨率相同的情况下，可以使用更多的打码时间，有效提高了触控单元的信噪比。

Description

in-cell触控面板、触控检测方法及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其是涉及一种in-cell触控面板、触控检测方法及液晶显示装置。
背景技术
In-cell技术是将触控面板功能嵌入到液晶像素中的方法，即在显示屏的内部嵌入触摸传感器功能，通过LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)驱动单元与触控单元的配合，完成触控控制和显示控制。
In-cell触控面板要实现触控和显示功能，就需要触控单元持续对屏幕进行扫描，现有技术中的扫描过程如下：LCD驱动单元向触控单元发送扫描开始时序信号和扫描时序信号；触控单元在扫描时序信号为高电平的时隙发出固定时间长度和固定频率的驱动信号到LCD驱动单元；LCD驱动单元将驱动信号输出到屏幕驱动层的驱动线，以实现对屏幕的扫描，最终实现触控功能；而LCD驱动单元在扫描时序信号为低电平的时隙显示扫描结果，从而实现显示功能。
然而，随着屏幕尺寸的增大，驱动线的数量也会增加，在保证报点率和LCD显示的情况下就需要缩短驱动层扫描的时间，即每次给出的扫描时序信号为高电平的时间减少，从而降低了触控单元的信噪比，影响触控性能。同时，随着屏幕分辨率的提高，LCD显示的时间增加，即每次给出的扫描时序信号为低电平的时间增加，扫描时序信号为高电平的时间减小，同样缩短了驱动层扫描的时间，降低了触控单元的信噪比，影响触控性能。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种in-cell触控面板、触控检测方法及液晶显示装置，旨在解决上述问题，提高信噪比，提升触控性能。
为达以上目的，本发明提出一种in-cell触控面板，包括依次叠放的驱动层、液晶层和感应层，以及相互连接的触控单元和LCD驱动单元，所述驱动层上具有驱动线，所述感应层上具有与所述触控单元连接的感应线，所述驱动层包括至少两扫描区，所述触控单元用于发出至少两个不同频率的驱动信号，以对所述驱动层上相应的扫描区进行扫描。
优选地，所述驱动线与所述LCD驱动单元连接，所述触控单元用于向所述LCD驱动单元发送至少两个不同频率的驱动信号，所述LCD驱动单元用于将所述不同频率的驱动信号放大处理后输出至所述驱动层上相应扫描区的驱动线。
优选地，所述驱动线与所述触控单元连接，所述触控单元用于将至少两个不同频率的驱动信号输出至所述驱动层上相应扫描区的驱动线。
优选地，所述触控单元包括至少两个频率解调模块，所述触控单元还用于：检测触控信号，并利用相应的频率解调模块对所述触控信号进行解调。
优选地，所述LCD驱动单元用于：向所述触控单元发送扫描时序信号和扫描开始时序信号；所述触控单元用于：在所述扫描时序信号为第一电平的时隙发出驱动信号进行扫描；所述LCD驱动单元还用于：在所述扫描时序信号为第二电平的时隙显示扫描结果。
本发明同时提出一种触控检测方法，包括步骤：
在驱动层上定义至少两扫描区；
触控单元发出至少两个不同频率的驱动信号，以对驱动层上相应的扫描区进行扫描。
优选地，所述触控单元发出至少两个不同频率的驱动信号以对驱动层上相应的扫描区进行扫描包括：
触控单元向LCD驱动单元发送至少两个不同频率的驱动信号；
LCD驱动单元将所述不同频率的驱动信号放大处理后输出至驱动层上相应扫描区的驱动线，以对相应的扫描区进行扫描。
优选地，所述触控单元发出至少两个不同频率的驱动信号以对驱动层上相应的扫描区进行扫描包括：
触控单元直接将至少两个不同频率的驱动信号输出至驱动层上相应扫描区的驱动线，以对相应的扫描区进行扫描。
优选地，所述方法还包括：
检测触控信号，并利用相应的频率解调模块对所述触控信号进行解调。
优选地，所述方法还包括：
LCD驱动单元向触控单元发送扫描时序信号和扫描开始时序信号；
触控单元在所述扫描时序信号为第一电平的时隙发出驱动信号进行扫描；
LCD驱动单元在所述扫描时序信号为第二电平的时隙显示扫描结果。
本发明还提出一种液晶显示装置，包括一in-cell触控面板，所述扫描装置包括依次叠放的驱动层、液晶层和感应层，以及相互连接的触控单元和LCD驱动单元，所述驱动层上具有驱动线，所述感应层上具有与所述触控单元连接的感应线，所述驱动层包括至少两扫描区，所述触控单元用于发出至少两个不同频率的驱动信号，以对所述驱动层上相应的扫描区进行扫描。
本发明所提供的一种in-cell触控面板，通过在驱动层上定义至少两扫描区，触控单元发出至少两个不同频率的驱动信号，使得可以通过两个或者多个不同频率的驱动信号对两个或多个不同的扫描区同时进行扫描。通过这种多频扫描，在同样的扫描时序下，可以支持更多的驱动线数，从而能够支持更大的屏幕；在同样的屏幕尺寸下，可以支持更短的驱动总时间，从而给LCD提供更多的显示时间，有利于提高屏幕的分辨率；在屏幕尺寸和分辨率相同的情况下，可以使用更多的打码时间，有效提高了触控单元的信噪比，提升了触控性能。
附图说明
图1是本发明的in-cell触控面板第一实施例的模块示意图；
图2是本发明实施例中LCD驱动单元与驱动层的连接示意图；
图3是本发明实施例中驱动层的示意图；
图4是本发明实施例中触控单元与感应层的连接示意图；
图5是本发明实施例中LCD驱动单元与触控单元信号传递示意图；
图6是本发明实施例中扫描开始时序信号和扫描时序信号的示意图；
图7是本发明实施例中触控单元的模块示意图；
图8是本发明的in-cell触控面板第二实施例的模块示意图；
图9是本发明的触控检测方法一实施例的流程图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1，提出本发明in-cell触控面板第一实施例，所述扫描装置包括依次叠放的驱动层、液晶层和感应层，以及相互连接的触控单元和LCD驱动单元，驱动层与LCD驱动单元连接，感应层与触控单元连接。LCD驱动单元优选LCD驱动IC(Integrated Circuit，集成电路)或LCD驱动芯片，触控单元优选触控IC或触控芯片。
如图2所示，驱动层10上具有驱动线11，LCD驱动单元与驱动线11连接，且驱动层10上包括至少两个扫描区，如本实施例中包括扫描区A和扫描区B，图中显示上半部分为扫描区A，下半部分为扫描区B。驱动层上扫描区的数量和划分方式不限，例如也可以如图3所示，扫描区A和扫描区B交错排布。如图4所示，感应层20上具有感应线21，触控单元的感应通道与该感应线21连接。触控单元用于发出至少两个不同频率的驱动信号，以对驱动层10上相应的扫描区进行扫描。
具体的，如图5、图6所示，LCD驱动单元向触控单元发送扫描时序信号和扫描开始时序信号，其中扫描时序信号用于控制触控单元进行扫描，扫描开始时序信号表征开始扫描，扫描开始时序信号的上升沿或下降沿表征本帧扫描活动的开始。触控单元收到扫描时序信号和扫描开始时序信号后，同步扫描开始时序信号和扫描时序信号，在扫描时序信号为第一电平的时隙向LCD驱动单元发出至少两个频率不同的驱动信号，如本实施例中发出不同频率的驱动信号1和驱动信号2。LCD驱动单元接收到驱动信号后，则将该驱动信号进行放大处理，然后将不同频率的驱动信号输出至驱动层上相应扫描区的驱动线，例如将驱动信号1输出至扫描区A的驱动线，将驱动信号2输出至扫描区B的驱动线，从而同时对扫描区A和扫描区B进行扫描。同时，LCD驱动单元还在扫描时序信号为第二电平的时隙显示扫描结果。即扫描时序信号为第一电平的时隙为触控单元进行驱动层扫描的时间，扫描时序信号为第二电平的时隙为LCD驱动单元显示扫描的时间，即液晶显示时间。
所述第一电平可以是高电平或低电平，相应的，所述第二电平则为低电平或高电平；即第一电平为高电平时，第二电平则为低电平，第一电平为低电平时，第二电平则为高电平。如图6所示，本实施例中，扫描时序信号为高电平的时隙为触控单元进行驱动层扫描的时间，扫描时序信号为低电平的时隙为LCD驱动单元显示扫描的时间。
进一步地，如图7所示，触控单元还包括至少两个频率解调模块，如本实施例中包括频率解调模块1和频率解调模块2。触控单元通过感应通道检测触控信号，该触控信号即用户进行触控操作后发生变化的驱动信号，由于不同扫描区的驱动信号频率不同，因此需要通过相应的频率解调模块来解调出相应频率的该触控信号，然后发送给相应的模块进行处理，从而完成触摸传感的功能。
参见图8，提出本发明的in-cell触控面板第二实施例，本实施例与第一实施例的区别是，触控单元分别与感应层上的感应线和驱动层上的驱动线连接，触控单元则直接将至少两个不同频率的驱动信号输出至驱动层上相应扫描区的驱动线。从而简化了电路结构。
本发明的in-cell触控面板，通过在驱动层上定义至少两扫描区，触控单元发出至少两个不同频率的驱动信号，使得可以通过两个或者多个不同频率的驱动信号对两个或多个不同的扫描区同时进行扫描。通过这种多频扫描，在同样的扫描时序下，可以支持更多的驱动线数，从而能够支持更大的屏幕；在同样的屏幕尺寸下，可以支持更短的驱动总时间，从而给LCD提供更多的显示时间，有利于提高屏幕的分辨率；在屏幕尺寸和分辨率相同的情况下，可以使用更多的打码时间，有效提高了触控单元的信噪比。
参见图9，提出本发明的触控检测方法一实施例，所述扫描方法包括以下步骤：
步骤S10：在驱动层上定义至少两扫描区
如图2、3所示，可以在驱动层上定义扫描区A和扫描区B，扫描区A和扫描区B均具有至少一条驱动线。
步骤S11：触控单元发出至少两个不同频率的驱动信号，以对驱动层上相应的扫描区进行扫描
可选地，触控单元可以先向LCD驱动单元发送至少两个不同频率的驱动信号，如发出驱动信号1和驱动信号2；LCD驱动单元收到驱动信号后，对驱动信号进行放大处理，最后将不同频率的驱动信号输出至驱动层上相应扫描区的驱动线，以对相应的扫描区进行扫描，如将驱动信号1输出至扫描区A的驱动线，将驱动信号2输出至扫描区B的驱动线。
可选地，触控单元也可以直接将至少两个不同频率的驱动信号输出至驱动层上相应扫描区的驱动线，以对相应的扫描区进行扫描。
同时，触控单元通过感应通道检测触控信号，该触控信号即用户进行触控操作后发生变化的驱动信号，由于不同扫描区的驱动信号频率不同，因此需要通过相应的频率解调模块来解调出相应频率的该触控信号，然后发送给相应的模块进行处理，从而完成触摸传感的功能。
此外，本实施例中，LCD驱动单元向触控单元发送扫描时序信号和扫描开始时序信号，触控单元在扫描时序信号为第一电平的时隙发出驱动信号进行扫描，LCD驱动单元在扫描时序信号为第二电平的时隙显示扫描结果。所述第一电平可以是高电平或低电平，相应的，所述第二电平则为低电平或高电平；即第一电平为高电平时，第二电平则为低电平，第一电平为低电平时，第二电平则为高电平。
本发明的触控检测方法，通过在驱动层上定义至少两扫描区，触控单元发出至少两个不同频率的驱动信号，使得可以通过两个或者多个不同频率的驱动信号对两个或多个不同的扫描区同时进行扫描。通过这种多频扫描，在同样的扫描时序下，可以支持更多的驱动线数，从而能够支持更大的屏幕；在同样的屏幕尺寸下，可以支持更短的驱动总时间，从而给LCD提供更多的显示时间，有利于提高屏幕的分辨率；在屏幕尺寸和分辨率相同的情况下，可以使用更多的打码时间，有效提高了触控单元的信噪比。
需要说明的是：上述实施例提供的in-cell触控面板与触控检测方法实施例属于同一构思，装置实施例中的技术特征在方法实施例中均对应适用，这里不再赘述。
本发明同时提出一种液晶显示装置，包括一in-cell触控面板，该扫描装置包括依次叠放的驱动层、液晶层和感应层，以及相互连接的触控单元和LCD驱动单元，所述驱动层上具有驱动线，所述感应层上具有与所述触控单元连接的感应线，所述驱动层包括至少两扫描区，所述触控单元用于发出至少两个不同频率的驱动信号，以对所述驱动层上相应的扫描区进行扫描。本实施例中所描述的in-cell触控面板为本发明中上述实施例所涉及的in-cell触控面板，在此不再赘述。
本发明的液晶显示装置，通过在驱动层上定义至少两扫描区，触控单元发出至少两个不同频率的驱动信号，使得可以通过两个或者多个不同频率的驱动信号对两个或多个不同的扫描区同时进行扫描。通过这种多频扫描，在同样的扫描时序下，可以支持更多的驱动线数，从而能够支持更大的屏幕；在同样的屏幕尺寸下，可以支持更短的驱动总时间，从而给LCD提供更多的显示时间，有利于提高屏幕的分辨率；在屏幕尺寸和分辨率相同的情况下，可以使用更多的打码时间，有效提高了触控单元的信噪比。
上述实施例示意性的例举了两个不同频率的驱动信号和两个扫描区的情形，实际上也可以有多个不同频率的驱动信号和多个扫描区。
应当理解的是，以上仅为本发明的优选实施例，不能因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种in-cell触控面板，包括依次叠放的驱动层、液晶层和感应层，以及相互连接的触控单元和LCD驱动单元，所述驱动层上具有驱动线，所述感应层上具有与所述触控单元连接的感应线，其特征在于，所述驱动层包括至少两扫描区，所述触控单元用于发出至少两个不同频率的驱动信号，以对所述驱动层上相应的扫描区进行扫描。
2.根据权利要求1所述的in-cell触控面板，其特征在于，所述驱动线与所述LCD驱动单元连接，所述触控单元用于向所述LCD驱动单元发送至少两个不同频率的驱动信号，所述LCD驱动单元用于将所述不同频率的驱动信号放大处理后输出至所述驱动层上相应扫描区的驱动线。
3.根据权利要求1所述的in-cell触控面板，其特征在于，所述驱动线与所述触控单元连接，所述触控单元用于将至少两个不同频率的驱动信号直接输出至所述驱动层上相应扫描区的驱动线。
4.根据权利要求1-3任一项所述的in-cell触控面板，其特征在于，所述触控单元包括至少两个频率解调模块，所述触控单元还用于：检测触控信号，并利用相应的频率解调模块对所述触控信号进行解调。
5.根据权利要求1-3任一项所述的in-cell触控面板，其特征在于，所述LCD驱动单元用于：向所述触控单元发送扫描时序信号和扫描开始时序信号；所述触控单元用于：在所述扫描时序信号为第一电平的时隙发出驱动信号进行扫描；所述LCD驱动单元还用于：在所述扫描时序信号为第二电平的时隙显示扫描结果。
6.一种触控检测方法，其特征在于，包括步骤：
在驱动层上定义至少两扫描区；
触控单元发出至少两个不同频率的驱动信号，以对驱动层上相应的扫描区进行扫描。
7.根据权利要求6所述的触控检测方法，其特征在于，所述触控单元发出至少两个不同频率的驱动信号以对驱动层上相应的扫描区进行扫描包括：
触控单元向LCD驱动单元发送至少两个不同频率的驱动信号；
LCD驱动单元将所述不同频率的驱动信号放大处理后输出至驱动层上相应扫描区的驱动线，以对相应的扫描区进行扫描。
8.根据权利要求6所述的触控检测方法，其特征在于，所述触控单元发出至少两个不同频率的驱动信号以对驱动层上相应的扫描区进行扫描包括：
触控单元直接将至少两个不同频率的驱动信号输出至驱动层上相应扫描区的驱动线，以对相应的扫描区进行扫描。
9.根据权利要求6-8任一项所述的触控检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
检测触控信号，并利用相应的频率解调模块对所述触控信号进行解调。
10.根据权利要求6-8任一项所述的触控检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
LCD驱动单元向触控单元发送扫描时序信号和扫描开始时序信号；
触控单元在所述扫描时序信号为第一电平的时隙发出驱动信号进行扫描；
LCD驱动单元在所述扫描时序信号为第二电平的时隙显示扫描结果。
11.一种液晶显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的in-cell触控面板。
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