CN105094442A - 内嵌式触控显示面板及其驱动方法、触控显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内嵌式触控显示面板，包括多组栅线和多条数据线，每组栅线中的第一栅线和第二栅线以及每相邻两条数据线围成的区域内均设置有两个子像素，该两个子像素沿行方向排列；内嵌式触控显示面板还包括多个驱动电极、公共电极层、触控驱动信号输入端和触控感应信号输出端，驱动电极位于相邻两条数据线之间的两列子像素之间，公共电极层包括多个子公共电极，驱动电极与触控驱动信号输入端电连接，所述子公共电极在显示阶段接收公共电压信号，并在触控阶段用作触控感应电极。相应地，本发明还提供一种内嵌式触控显示面板的驱动方法和一种触控显示装置。本发明能够使得内嵌式触控显示面板的结构更加丰富，且不会影响触控显示面板的开口率。

Description

内嵌式触控显示面板及其驱动方法、触控显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种内嵌式触控显示面板、一种内嵌式触控显示面板的驱动方法和一种包括该内嵌式触控显示面板的触控显示装置。

背景技术

随着显示技术的飞速发展，触摸屏已经逐渐深入到人们的生活中，其中，内嵌式触摸屏(InCellTouchPanel)将触摸屏的触控电极内嵌在液晶显示屏内部，具有集成化、轻薄、低成本、低功耗、高画质等特点，受到了各大厂家青睐。

为了实现内嵌式触摸屏，可以在阵列基板上的不同层中形成触控驱动电极和触控感应电极，触控驱动电极和触控感应电极交叉设置，二者之间产生互电容。在进行触控时，向触控驱动电极提供触控驱动信号，然后通过引线接收相应的触控感应电极上的触控感应信号。当手指触碰屏幕时，手指的触碰会改变互电容的值，通过计算触摸前后触控驱动电极和和触控感应电极之间电容变化量，来判断是否有手指触摸，进而判断出触摸点的位置。

现有技术为了简化触控显示面板的结构，通常将公共电极分时复用为驱动电极，但是这种结构较为单一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内嵌式触控显示面板、一种内嵌式触控显示面板的驱动方法和一种包括所述内嵌式触控显示面板的触控显示装置，以提高内嵌式触控显示面板结构的多样性。

为了实现上述目的，本发明提供一种内嵌式触控显示面板，包括多组栅线和多条数据线，所述栅线与所述数据线交叉绝缘设置，每组栅线包括第一栅线和第二栅线，每组栅线中的第一栅线和第二栅线以及每相邻两条数据线围成的区域内均设置有两个子像素，该两个子像素沿行方向排列；同一行子像素中，奇数列子像素与对应的一组栅线中的第一栅线相连，偶数列子像素与对应的一组栅线中的第二栅线相连，位于同一条数据线两侧并与该数据线相邻的两列子像素均与该数据线相连；

所述内嵌式触控显示面板还包括多个驱动电极、公共电极层、触控驱动信号输入端和触控感应信号输出端，所述驱动电极位于相邻两条数据线之间的两列子像素之间，所述驱动电极所在层与所述公共电极层绝缘间隔，所述公共电极层包括多个子公共电极，所述驱动电极和所述子公共电极相互绝缘交叉，所述驱动电极与所述触控驱动信号输入端电连接，该触控驱动信号输入端用于在触控阶段向所述驱动电极提供触控驱动信号，所述子公共电极在显示阶段接收公共电压信号，并在触控阶段用作触控感应电极，所述触控感应信号输出端用于将所述子公共电极在触控阶段感应到的信号传输至触控感应单元，该触控感应单元能够根据所述子公共电极感应到的信号确定触控位置。

优选地，所述内嵌式触控显示面板还包括低电平信号端，至少一个所述驱动电极能够在显示阶段与所述低电平信号端相连。

优选地，所述低电平信号端为接地端。

优选地，所述驱动电极与所述数据线同层设置。

优选地，所述驱动电极与所述数据线材料相同。

优选地，所述驱动电极的个数少于所述数据线的条数，所述内嵌式触控显示面板还包括多条与所述驱动电极的延伸方向相同的公共电极线，该公共电极线与所述公共电极层电连接，每相邻两条数据线之间的两列子像素之间设置有所述驱动电极和所述公共电极线中的一者。

优选地，所述公共电极线与所述数据线同层绝缘设置，且所述公共电极线通过过孔与所述公共电极层相连。

相应地，本发明还提供一种内嵌式触控显示面板的驱动方法，所述内嵌式触控显示面板为本发明提供的上述内嵌式触控显示面板，所述驱动方法包括：

在触控阶段，向所述驱动电极提供触控驱动信号，并检测所述子公共电极上所感应到的信号；

在显示阶段，向所述子公共电极提供公共电压信号。

优选地，所述驱动方法还包括：

在显示阶段，向所述驱动电极提供低电平信号。

相应地，本发明还提供一种触控显示装置，包括本发明提供的上述内嵌式触控显示面板。

在本发明中，子公共电极分时复用为感应电极，不需要单独感应电极，并且在每组栅线中的两条栅线与每相邻两条数据线之间设置有两个子像素，即，两条数据线之间设置有两列子像素，该两列子像素之间设置有驱动电极，可以使得驱动电极在内嵌式触控显示面板厚度方向上的位置不受限制(例如，驱动电极可以与数据线同层设置)，从而丰富了内嵌式触控显示面板的多样性；并且，由于设置驱动电极的位置没有设置数据线，从而在不影响开口率的情况下实现触控显示。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的实施例中所提供的内嵌式触控显示面板的结构示意图；

图2是图1中驱动电极和子公共电极的位置关系示意图；

图3是本发明的实施例中滤波电容的等效电路图；

图4是本发明的实施例中滤波前后公共电压信号的波形示意图；

图5是本发明的实施例中内嵌式触控显示面板的等效电路图；

图6是本发明的实施例中对内嵌式触控显示面板进行分时驱动的时序图。

其中，附图标记为：

11、栅线组中的第一栅线；12、栅线组中的第二栅线；13、数据线；14、驱动电极；15、公共电极层；151、子公共电极；16、像素电极；17、公共电极线。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的一方面，提供一种内嵌式触控显示面板，如图1所示，所述内嵌式触控显示面板包括多组栅线和多条数据线13，每组栅线包括第一栅线11和第二栅线12，每组栅线中的第一栅线11和第二栅线12以及每相邻两条数据线13围成的区域内均设置有两个子像素，该两个子像素沿行方向排列；同一行子像素中，奇数列子像素与相应的一组栅线中的第一栅线11相连，偶数列子像素与相应的一组栅线中的第二栅线12相连，位于同一条数据线两侧并与该数据线13相邻的两列子像素均与该数据线13相连。所述内嵌式触控显示面板还包括多个驱动电极14、公共电极层15、触控驱动信号输入端和触控感应信号输出端，驱动电极14所在层与所述公共电极层绝缘间隔，如图2所示，所述公共电极层包括多个子公共电极151，驱动电极14和子公共电极151相互绝缘交叉，驱动电极14与所述触控驱动信号输入端电连接，该触控驱动信号输入端用于在触控阶段向驱动电极提供触控驱动信号，子公共电极151在显示阶段接收公共电压信号，并在触控阶段用作触控感应电极，所述触控感应信号输出端用于将子公共电极151在触控阶段感应到的信号传输至触控感应单元(图中未示出)，该触控感应单元能够根据所述子公共电极感应到的信号确定触控位置。

驱动电极14和子公共电极151绝缘间隔并交叉设置，因此，在驱动电极14和子公共电极151的交叠区域会形成感应电容。在显示阶段可以向子公共电极151提供公共电压信号；在触控阶段，向驱动电极14提供触控驱动信号，并利用触控感应单元检测子公共电极151感应到的信号，即，将子公共电极分时复用为感应电极。当发生触控时，触控位置的感应电容发生变化，子公共电极151上感应到的信号也相应发生变化，从而判断出触控位置。所述触控感应单元可以集成在触控显示装置的触控芯片中，该触控芯片还可以包括用于提供触控驱动信号的驱动单元。例如，当没有发生触控时，触控感应单元检测到子公共电极上的触控感应信号为a，当驱动单元向第m个驱动电极提供触控驱动信号时，触控感应单元检测到第n个子公共电极上的触控感应信号为b，a≠b，那么触控点的位置即为第m个驱动电极和第n个子公共电极的交叉处。

因此，本发明将子公共电极分时复用为感应电极，不需要单独感应电极，并且在两列子像素之间制作驱动电极，可以使得驱动电极在内嵌式触控显示面板厚度方向上的位置不受限制(例如，驱动电极可以与数据线同层设置)，从而丰富了内嵌式触控显示面板的多样性。并且，在所述内嵌式触控显示面板中，每组栅线和每相邻两条数据线围成的区域内设置有两个子像素，相邻两条数据线之间存在两列子像素，因此在该两列子像素之间设置驱动电极时，即使驱动电极的材料为非透明的金属，也不会影响开口率，从而在不影响显示面板的开口率的情况下实现触控。

可以理解的是，每个子像素包括薄膜晶体管和像素电极16，所述薄膜晶体管的漏极与像素电极16相连，每组栅线对应一行子像素。上述“同一行子像素中，奇数列子像素与相应的一组栅线中的第一栅线11相连，偶数列子像素与相应的一组栅线中的第二栅线12相连”是指，第m行子像素中，奇数列子像素的薄膜晶体管的栅极与第m组栅线中的第一栅线11相连，偶数列子像素的薄膜晶体管的栅极与第m组栅线中的第二栅线12相连；“位于同一条数据线两侧并与该数据线相邻的两列子像素均与该数据线相连”是指，对于第n条数据线13，位于该第n条数据线13左右两侧、并与该第n条数据线相邻的两列子像素的薄膜晶体管的源极均与该第n条数据线相连。

在显示面板中，尤其对于高级超围场转换技术(AdvancedSuperDimensionSwitch，ADS)的显示面板，像素电极和公共电极之间的存储电容较大，使得像素电极上的数据信号和公共电极上的公共电压信号之间的耦合也随之增加，导致公共电压信号被数据信号拉升，而使得公共电压信号失真，影响像素的正常工作，进而造成画面出现泛绿(Greenish)现象。

为了改善这一现象，在本发明中，所述内嵌式触控显示面板还包括低电平信号端，至少一个驱动电极14能够在显示阶段与所述低电平信号端相连。驱动电极14和子公共电极151之间是绝缘间隔的，因此，在显示阶段，驱动电极14和子公共电极151之间的交叠区域会形成滤波电容，当子公共电极上的电压升高时，滤波电容充电，当子公共电极上的电压下降时，滤波电容放电，从而使得子公共电极上的电压保持稳定，即整个公共电极层上的电压保持稳定。

具体地，所述低电平信号端为接地端。驱动电极和子公共电极之间的滤波电容的等效电路图如图3所示，其中，C为驱动电极和子公共电极之间形成的滤波电容，电阻R为子公共电极的电阻。如图4所示为滤波前后公共电压信号的示意图，可以看出，通过滤波电容的滤波作用，使得公共电压信号趋于稳定，从而减少画面泛绿的现象，改善显示面板的显示效果。

具体地，驱动电极14与数据线13同层设置，从而可以减少内嵌式触控显示面板的厚度。

具体地，驱动电极14与数据线13材料相同，驱动电极14可以和数据线13同层设置并使用相同材料形成，这样可以在触摸面板的制作过程中，采用同一次构图工艺同步形成驱动电极和数据线，从而简化制作过程。

在内嵌式触控显示面板中，子像素的面积是很小的，当手指触摸所述内嵌式触控显示面板时，所触摸的位置覆盖了很多子像素点，因此，不需要在设置过多的驱动电极14，只要可以判断出触摸点的位置即可。可以根据内嵌式触控显示面板显示画面的实际效果和滤波电容的大小来确定驱动电极的个数，例如，内嵌式触控显示面板包括1024列子像素，那么可以均匀设置256个驱动电极14。在显示阶段可以将每个驱动电极14均与低电平信号端相连，也可以根据显示画面出现泛绿现象的区域将其中一部分驱动电极14与低电平信号端相连。

具体地，驱动电极14的个数少于所述数据线的条数，所述内嵌式触控显示面板还包括多条与驱动电极14的延伸方向相同的公共电极线，该公共电极线与所述公共电极层电连接，每相邻两条数据线之间的两列子像素之间设置有所述驱动电极和所述公共电极线中的一者。也就是说，将相邻两列数据线之间的两列子像素看做一个像素区，那么一部分像素区的两列子像素之间设置有驱动电极，从而在触控阶段接收触控驱动信号。而对于另一部分没有设置驱动电极的多个像素区中，可以在其中的两列子像素之间设置公共电极线，用于在显示阶段向公共电极层提供公共电压信号。

可以理解的是，在子公共电极的延伸方向也可以设置有多条公共电极线17，如图5所示，这样可以在整个内嵌式触控显示面板上，公共电极线17形成网格状结构，从而提高公共电压信号的均一性。

具体地，所述公共电极线与所述数据线同层绝缘设置，且所述公共电极线通过过孔与公共电极层15相连。如上文中所述，驱动电极14也可以与数据线13同层设置，从而在形成数据线13时，同时形成驱动电极14和公共电极线，简化工艺步骤。需要说明的是，如上文所述，在子公共电极的延伸方向也可以设置有多条公共电极线，这种情况下，与子公共电极的延伸方向相同的公共电极线与数据线设置在不同层，在两列子像素之间的公共电极线与数据线同层设置。

作为本发明的另一方面，提供一种内嵌式触控显示面板的驱动方法，所述内嵌式触控显示面板为本发明所提供的上述内嵌式触控显示面板，所述驱动方法包括：

在触控阶段，向所述驱动电极提供触控驱动信号，并检测所述子公共电极上所感应到的信号；

在显示阶段，向所述子公共电极提供公共电压信号，即子公共电极复用为感应电极。

如图6所示，每个显示周期包括显示阶段t1和触控阶段t2。在显示阶段，向多条数据线分别提供该数据信号Data，多条栅线逐行提供扫描信号Gate1～Gaten，从而依次开启每条栅线所对应的多个子像素，数据线上的数据信号输入至相应子像素中的像素电极上，与公共电极之间产生电场，使得液晶发生偏转，从而显示图像。如图6所示，在触控阶段，依次向每个驱动电极提供触控驱动信号Tx，驱动电极和子公共电极形成感应电容，从而当驱动电极上存在触控驱动信号时，子公共电极上产生相应的触控感应信号Rx，当没有发生触摸时，检测到子公共电极上的信号为Rx；当手指触摸到内嵌式触控显示面板上时，触摸位置处的感应电容发生变化，从而使得子公共电极上的触控感应信号相应发生变化，进而根据接收到触控驱动信号的驱动电极的位置和触控感应信号发生变化的子公共电极的位置确定触控点的位置。

进一步地，所述驱动方法还包括：

在显示阶段，向所述驱动电极提供低电平信号，以使得子公共电极和驱动电极的交叠区域形成滤波电容，对公共电压信号进行滤波，使得公共电压信号区域稳定，从而减少显示画面的泛绿现象，改善显示效果。

作为本发明的再一方面，提供一种触控显示装置，包括本发明提供的上述内嵌式触控显示面板。所述触控显示装置还可以包括触控芯片，该触控芯片内集成有触控感应单元和驱动单元，驱动单元用于在触控阶段向所述驱动电极提供触控驱动信号，触控感应单元用于检测所述子公共电极上所感应到的信号，以判断触控位置。

由于本发明的内嵌式触控显示面板中，每组栅线和每相邻两条数据线围成的区域内设置有两个子像素，驱动电极设置在相邻两条数据线之间的两列子像素之间，由于该两列子像素之间没有其他信号线，因此，即使驱动电极为不透明的金属材料，也不会影响显示面板的开口率；并且，公共电极层在触控阶段复用为感应电极，从而在实现触控显示的同时，保证了开口率；另外，驱动电极在显示阶段和低电平信号端相连，可以对公共电压信号进行滤波，使得公共电压信号保持稳定，从而提高触控显示装置的显示效果。

可以理解的是，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，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种内嵌式触控显示面板，其特征在于，包括多组栅线和多条数据线，所述栅线与所述数据线交叉绝缘设置，每组栅线包括第一栅线和第二栅线，每组栅线中的第一栅线和第二栅线以及每相邻两条数据线围成的区域内均设置有两个子像素，该两个子像素沿行方向排列；同一行子像素中，奇数列子像素与对应的一组栅线中的第一栅线相连，偶数列子像素与对应的一组栅线中的第二栅线相连，位于同一条数据线两侧并与该数据线相邻的两列子像素均与该数据线相连；

所述内嵌式触控显示面板还包括多个驱动电极、公共电极层、触控驱动信号输入端和触控感应信号输出端，所述驱动电极位于相邻两条数据线之间的两列子像素之间，所述驱动电极所在层与所述公共电极层绝缘间隔，所述公共电极层包括多个子公共电极，所述驱动电极和所述子公共电极相互绝缘交叉，所述驱动电极与所述触控驱动信号输入端电连接，该触控驱动信号输入端用于在触控阶段向所述驱动电极提供触控驱动信号，所述子公共电极在显示阶段接收公共电压信号，并在触控阶段用作触控感应电极，所述触控感应信号输出端用于将所述子公共电极在触控阶段感应到的信号传输至触控感应单元，该触控感应单元能够根据所述子公共电极感应到的信号确定触控位置。

2.根据权利要求1所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，所述内嵌式触控显示面板还包括低电平信号端，至少一个所述驱动电极能够在显示阶段与所述低电平信号端相连。

3.根据权利要求3所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，所述低电平信号端为接地端。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，所述驱动电极与所述数据线同层设置。

5.根据权利要求4所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，所述驱动电极与所述数据线材料相同。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，所述驱动电极的个数少于所述数据线的条数，所述内嵌式触控显示面板还包括多条与所述驱动电极的延伸方向相同的公共电极线，该公共电极线与所述公共电极层电连接，每相邻两条数据线之间的两列子像素之间设置有所述驱动电极和所述公共电极线中的一者。

7.根据权利要求6所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，所述公共电极线与所述数据线同层绝缘设置，且所述公共电极线通过过孔与所述公共电极层相连。

8.一种内嵌式触控显示面板的驱动方法，所述内嵌式触控显示面板为权利要求1至7中任意一项所述的内嵌式触控显示面板，其特征在于，所述驱动方法包括：

在触控阶段，向所述驱动电极提供触控驱动信号，并检测所述子公共电极上所感应到的信号；

在显示阶段，向所述子公共电极提供公共电压信号。

9.根据权利要求8所述的驱动方法，其特征在于，所述驱动方法还包括：

在显示阶段，向所述驱动电极提供低电平信号。

10.一种触控显示装置，其特征在于，包括权利要求1至7中任意一项所述的内嵌式触控显示面板。