CN106527800A - 一种触控显示装置、触控显示面板及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种触控显示装置、触控显示面板及其驱动方法，包括多个触控电极和与多个触控电极相连的触控驱动电路，触控电极复用为公共电极；在低功耗手势唤醒工作模式下，触控显示面板的一帧扫描时间包括至少一个第一触控时段和至少一个待机时段，第一触控时段和待机时段交替进行；触控驱动电路用于在第一触控时段向触控电极输入至少一个第一电压信号，第一电压信号为脉冲信号，在待机时段向触控电极输入第二电压信号，第一电压信号与所述第二电压信号的极性相反，以使一帧扫描时间内触控电极的平均电压值为零，从而可以避免低功耗手势唤醒工作模式下公共电极上具有直流电平分量，而导致的液晶极化以及触控显示装置画面闪烁等问题。

Description

一种触控显示装置、触控显示面板及其驱动方法

技术领域

本发明涉及触控显示技术领域，更具体地说，涉及一种触控显示装置、触控显示面板及其驱动方法。

背景技术

现有技术公开了一种自容式in-cell触控显示装置，该触控显示装置的触控显示面板中包括呈阵列式排布的多个触控电极和与多个触控电极电连接的触控驱动电路。当触控显示装置处于正常工作模式下时，触控驱动电路在一帧扫描时间的触控时段向触控电极输入触控扫描信号，进行触控位置的检测，在一帧扫描时间的显示时段向触控电极输入公共电压信号，以使该触控电极复用为公共电极。

当触控显示装置处于低功耗手势唤醒工作模式下时，如图1所示，图1为现有的触控显示装置在低功耗手势唤醒工作模式下的驱动信号时序图，触控驱动电路会持续地向触控电极输入电压值为V1的触控扫描信号S，以便用户通过触摸屏幕即可唤醒触控显示装置，使触控显示装置进入工作状态。但是，这样会导致触控电极即公共电极上存在一个直流电平分量，由于该模式下像素电极一直处于悬空状态即没有信号输入的状态，因此，公共电极上的直流电平分量会导致液晶极化，从而使得退出低功耗手势唤醒模式后的触控显示装置上出现画面闪烁等显示不良的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种触控显示装置、触控显示面板及其驱动方法，以解决现有技术中由于低功耗手势唤醒工作模式下公共电极上具有直流电平分量而导致触控显示装置出现画面闪烁等显示不良的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种触控显示面板，包括多个触控电极和与所述多个触控电极相连的触控驱动电路，所述触控电极复用为公共电极；

在低功耗手势唤醒工作模式下，所述触控显示面板的一帧扫描时间包括至少一个第一触控时段和至少一个待机时段，所述第一触控时段和所述待机时段交替进行；

所述触控驱动电路用于在所述第一触控时段向所述触控电极输入至少一个第一电压信号，所述第一电压信号为脉冲信号，在所述待机时段向所述触控电极输入第二电压信号，所述第一电压信号与所述第二电压信号的极性相反，以使所述一帧扫描时间内所述触控电极的平均电压值为零。

一种触控显示装置，包括如上任一项所述的触控显示面板。

一种触控显示面板的驱动方法，应用于如上所述的触控显示面板，包括：

在第一触控时段，向所述触控显示面板上的触控电极输入至少一个第一电压信号；

在待机时段，向所述触控电极输入第二电压信号，所述第一电压信号与所述第二电压信号的极性相反，以使所述一帧扫描时间内所述触控电极的平均电压值为零。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：

本发明所提供的触控显示装置、触控显示面板及其驱动方法，在低功耗手势唤醒工作模式下，触控显示面板的一帧扫描时间包括至少一个第一触控时段和至少一个待机时段，第一触控时段和待机时段交替进行，并且，触控驱动电路在第一触控时段向触控电极输入至少一个第一电压信号，在待机时段向触控电极输入第二电压信号，由于第一电压信号与第二电压信号的极性相反，因此，一帧扫描时间内触控电极即公共电极上的平均电压值为零，从而避免了低功耗手势唤醒工作模式下公共电极上具有直流电平分量，而导致的液晶极化以及触控显示装置画面闪烁等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有的触控显示装置在低功耗手势唤醒工作模式下的驱动信号时序图；

图2为本发明实施例提供的触控显示面板中多个触控电极的平面结构示意图；

图3为图2所示的触控驱动电路在低功耗手势唤醒工作模式下的驱动信号时序图；

图4为图2所示的触控驱动电路在低功耗手势唤醒工作模式下的另一种驱动信号时序图；

图5为图2所示的触控驱动电路在正常工作模式下的一种驱动信号时序图；

图6为图2所示的触控驱动电路在正常工作模式下的另一种驱动信号时序图；

图7为图2所示的触控驱动电路在正常工作模式下的又一种驱动信号时序图；

图8为本发明实施例提供的触控显示面板中阵列基板的平面结构示意图；

图9为本发明实施例提供的触控显示面板在低功耗手势唤醒工作模式下的驱动方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的实施例提供了一种触控显示面板，如图2所示，图2为本发明实施例提供的触控显示面板中多个触控电极的平面结构示意图，该触控显示面板包括多个触控电极10和与多个触控电极10相连的触控驱动电路11。其中，该触控显示面板包括多根触控引线12，触控驱动电路11通过触控引线12与触控电极10电连接。

本实施例中，触控电极10为块状电极，当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，触控电极10还可以为三角形或平行四边形等形状的电极。此外，多个触控电极10是由同一层电极分割而成的，并且，多个触控电极10呈阵列式排布，即多个触控电极10沿X方向排列成一行，多个触控电极10沿Y方向排列成一列。本实施例中，触控电极10通过与地形成自电容来进行触摸位置的检测。

本实施例中，触控显示面板可以处于正常工作模式下，也可以工作在低功耗手势唤醒工作模式下，其中，正常工作模式是指触控显示面板可显示图像且可快速响应用户触摸的模式；低功耗手势唤醒工作模式是指触控显示面板处于休眠状态即不进行图像的显示，但是，用户可以通过触摸触控显示面板的屏幕来唤醒触控显示面板，使得触控显示面板进入正常工作状态的模式。需要说明的是，用户可以通过双击屏幕、长时间触摸屏幕或在屏幕表面滑动等方式触摸屏幕来唤醒触控显示面板。

其中，在低功耗手势唤醒工作模式下，触控显示面板的一帧扫描时间t包括至少一个第一触控时段t₁和至少一个待机时段t₂，第一触控时段t₁和待机时段t₂交替进行，如图3所示，图3为图2所示的触控驱动电路在低功耗手势唤醒工作模式下的驱动信号时序图。

在该低功耗手势唤醒工作模式下，触控驱动电路11在第一触控时段t₁向触控电极10输入至少一个第一电压信号S₁，该第一电压信号S₁为脉冲信号，在待机时段t₂向触控电极10输入第二电压信号S₂，该第二电压信号S₂为直流电压信号，其中，第一电压信号S₁与第二电压信号S₂的极性相反，以使一帧扫描时间内触控电极10的平均电压值为零。需要说明的是，第一电压信号S₁与第二电压信号S₂的极性相反是指第一电压信号S₁的电压值为正数时，第二电压信号S₂的电压值为负数；第一电压信号S₁的电压值为负数时，第二电压信号S₂的电压值为正数。

可选的，触控驱动电路11在第一触控时段t₁内向触控电极10输入多个第一电压信号S₁，并且，触控驱动电路11在相邻的两个第一电压信号S₁之间的时段t₃，向触控电极10输入第三电压信号S₃。

如图3所示，第三电压信号S₃为地电压信号，即第三电压信号S₃的电压值为0，或者，如图4所示，图4为图2所示的触控驱动电路在低功耗手势唤醒工作模式下的另一种驱动信号时序图，第三电压信号S₃为第二电压信号S₂，即第三电压信号S₂的电压值与第二电压信号S₂的电压值相等。当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中第三电压信号S₃还可以为其他信号，只要保证一帧扫描时间内触控电极10的平均电压值为零即可。

其中，当第三电压信号S₃为地电压信号时，第二电压信号S₂的电压绝对值V₂满足以下公式：

V₂＝(V₁*T₁*N)/T₂；

其中，V₁为第一电压信号S₁的电压绝对值，T₁为每个第一电压信号S₁的时长，N为一帧扫描时间t内所有的第一触控时段t₁内第一电压信号S₁的个数之和，T₂为一帧扫描时间t内所有的待机时段t₂的总时长，N为正整数。

当第三电压信号S₃为第二电压信号S₂时，第二电压信号S₂的电压绝对值V₂满足以下公式：

V₂＝(V₁*T₁*N)/(T₂+T₃)；

其中，V₁为第一电压信号S₁的电压绝对值，T₁为每个第一电压信号S₁的时长，N为一帧扫描时间t内所有的第一触控时段t₁内第一电压信号S₁的个数之和，T₂为一帧扫描时间t内所有的待机时段t₂的总时长，T₃为一帧扫描时间内所有的第一触控时段t₁内相邻两个第一电压信号S₁之间的时长之和，N为正整数。

假设一帧扫描时间t包括2个第一触控时段t₁和3个待机时段t₂，每个第一触控时段t₁包括3个第一电压信号S₁和2个第三电压信号S₃，V₁＝12V，T₁＝3ms，N＝2*3＝6，T₂＝3*t₂＝18ms，T₃＝4*1ms＝4ms，其中，每个第三电压信号S₃的时长为1ms，则当第三电压信号S₃为地电压信号时，V₂＝(V₁*T₁*N)/T₂＝(12*3*6)/18＝12V，即当第一电压信号S₁的电压值为12V时，第二电压信号S₂的电压值为-12V；当第三电压信号S₃为第二电压信号S₂时，V₂＝(V₁*T₁*N)/(T₂+T₃)＝(12*3*6)/(18+4)＝9.8V，即当第一电压信号S₁的电压值为12V时，第二电压信号S₂的电压值为-9.8V。

此外，在正常工作模式下，如图5至图7所示，图5为图2所示的触控驱动电路在正常工作模式下的一种驱动信号时序图，图6为图2所示的触控驱动电路在正常工作模式下的另一种驱动信号时序图，图7为图2所示的触控驱动电路在正常工作模式下的又一种驱动信号时序图，触控显示面板的一帧扫描时间t包括多个第二触控时段t₃和多个显示时段t₄，第二触控时段t₃和显示时段t₄交替进行。触控驱动电路11在第二触控时段t₃向触控电极10输入第一电压信号S₁，在显示时段t₄向触控电极10输入第四电压信号S₄，第四电压信号S₄与第一电压信号S₁的极性相同，且第四电压信号S₄为驱动液晶翻转的公共电压信号。

其中，为了降低触控显示面板在低功耗手势唤醒工作模式下的功耗，一帧扫描时间t内第二触控时段t₃的个数大于第一触控时段t₁的个数，第一触控时段t₁内的第一电压信号S₁的个数等于第二触控时段t₃内的第一电压信号S₁的个数。如图5和图3所示，一帧扫描时间t内第二触控时段t₃的个数4、第一触控时段t₁的个数为2，第一触控时段t₁内的第一电压信号S₁的个数为3，第二触控时段t₃内的第一电压信号S₁的个数也为3。

或者，一帧扫描时间t内第二触控时段t₃的个数等于第一触控时段t₁的个数，第一触控时段t₁内的第一电压信号S₁个数小于第二触控时段t₃内的第一电压信号S₁个数。如图6和图3所示，一帧扫描时间t内第二触控时段t₃的个数2、第一触控时段t₁的个数也为2，第一触控时段t₁内的第一电压信号S₁的个数为3，第二触控时段t₃内的第一电压信号S₁的个数为4。

或者，一帧扫描时间t内第二触控时段t₃的个数大于第一触控时段t₁的个数，第一触控时段t₁内的第一电压信号S₁个数小于第二触控时段t₃内的第一电压信号S₁的个数。如图7和图3所示，一帧扫描时间t内第二触控时段t₃的个数4、第一触控时段t₁的个数也为2，第一触控时段t₁内的第一电压信号S₁的个数为3，第二触控时段t₃内的第一电压信号S₁的个数为4。

本实施例中，触控显示面板包括相对设置的彩膜基板和阵列基板，设置在彩膜基板和阵列基板之间的液晶层以及设置在阵列基板背离彩膜基板一侧的背光模组等。其中，图2所示的多个触控电极10位于阵列基板上，并且，如图8所示，图8为本发明实施例提供的触控显示面板中阵列基板的平面结构示意图，该阵列基板还包括多条栅极线21、多条数据线22、多个像素单元23、栅极驱动电路24和数据驱动电路25。其中，每个像素单元23包括薄膜晶体管和像素电极，薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极，栅极与栅极线21相连，源极与数据线22相连，漏极与像素电极相连。栅极驱动电路24与所有的栅极线21相连，用于向栅极线21依次输入扫描信号。数据驱动电路25与所有的数据线22相连，用于向所有的数据线22输入数据显示信号。本实施例中的触控驱动电路可以和数据驱动电路25集成在同一芯片中，也可以分别集成在不同芯片中。

本发明实施例还提供了一种触控显示装置，该触控显示装置包括上述任一实施例提供的触控显示面板。其中，本实施例中的触控显示装置为自容in-cell触控显示装置。可选的，其显示装置为液晶显示装置。

本发明实施例提供的触控显示面板和触控显示装置，触控驱动电路在第一触控时段向触控电极输入至少一个第一电压信号，在待机时段向触控电极输入第二电压信号，由于第一电压信号与第二电压信号的极性相反，因此，一帧扫描时间内触控电极即公共电极上的平均电压值为零，从而避免了低功耗手势唤醒工作模式下公共电极上具有直流电平分量，而导致的液晶极化以及触控显示装置画面闪烁等问题。

本发明实施例还提供了一种触控显示面板的驱动方法，应用于上述任一实施例提供的触控显示面板，如图9所示，图9为本发明实施例提供的触控显示面板在低功耗手势唤醒工作模式下的驱动方法流程图，该驱动方法包括：

S901：在第一触控时段，向所述触控显示面板上的触控电极输入至少一个第一电压信号；

S902：在待机时段，向所述触控电极输入第二电压信号，所述第一电压信号与所述第二电压信号的极性相反，以使所述一帧扫描时间内所述触控电极的平均电压值为零。

在该低功耗手势唤醒工作模式下，如图3所示，触控显示面板的一帧扫描时间t包括至少一个第一触控时段t₁和至少一个待机时段t₂，第一触控时段t₁和待机时段t₂交替进行，触控驱动电路在第一触控时段t₁向触控电极输入至少一个第一电压信号S₁，该第一电压信号S₁为脉冲信号，在待机时段t₂向触控电极输入第二电压信号S₂，该第二电压信号S₂为直流电压信号，其中，第一电压信号S₁与第二电压信号S₂的极性相反，以使一帧扫描时间内触控电极的平均电压值为零。

其中，当在第一触控时段向触控电极输入多个第一电压信号时，该驱动方法还包括：在相邻的两个第一电压信号之间的时段，向触控电极输入第三电压信号。其中，第三电压信号和第二电压信号的电压值的计算过程等在上述实施例中已经说明，在此不再赘述。

进一步地，本实施例中的驱动方法，还包括：

在第二触控时段，向所述触控电极输入所述第一电压信号；

在显示时段，向所述触控电极输入第四电压信号，所述第四电压信号与所述第一电压信号的极性相同，所述第四电压信号为公共电压信号。

在正常工作模式下，如图5至图7所示，触控显示面板的一帧扫描时间t包括多个第二触控时段t₃和多个显示时段t₄，第二触控时段t₃和显示时段t₄交替进行。触控驱动电路在第二触控时段t₃向触控电极输入第一电压信号S₁，在显示时段t₄向触控电极输入第四电压信号S₄，第四电压信号S₄与第一电压信号S₁的极性相同，且第四电压信号S₄为驱动液晶翻转的公共电压信号。

本发明实施例提供的触控显示面板的驱动方法，在低功耗手势唤醒工作模式下，触控显示面板的一帧扫描时间包括至少一个第一触控时段和至少一个待机时段，第一触控时段和待机时段交替进行，并且，触控驱动电路在第一触控时段向触控电极输入至少一个第一电压信号，在待机时段向触控电极输入第二电压信号，由于第一电压信号与第二电压信号的极性相反，因此，一帧扫描时间内触控电极即公共电极上的平均电压值为零，从而避免了低功耗手势唤醒工作模式下公共电极上具有直流电平分量，而导致的液晶极化以及触控显示装置画面闪烁等问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种触控显示面板，其特征在于，包括多个触控电极和与所述多个触控电极相连的触控驱动电路，所述触控电极复用为公共电极；

在低功耗手势唤醒工作模式下，所述触控显示面板的一帧扫描时间包括至少一个第一触控时段和至少一个待机时段，所述第一触控时段和所述待机时段交替进行；

所述触控驱动电路用于在所述第一触控时段向所述触控电极输入至少一个第一电压信号，所述第一电压信号为脉冲信号，在所述待机时段向所述触控电极输入第二电压信号，所述第一电压信号与所述第二电压信号的极性相反，以使所述一帧扫描时间内所述触控电极的平均电压值为零。

2.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述触控驱动电路在所述第一触控时段向所述触控电极输入多个第一电压信号，并且，所述触控驱动电路在相邻的两个所述第一电压信号之间的时段，向所述触控电极输入第三电压信号。

3.根据权利要求2所述的触控显示面板，其特征在于，所述第三电压信号为地电压信号，或者，所述第三电压信号为所述第二电压信号。

4.根据权利要求3所述的触控显示面板，其特征在于，当所述第三电压信号为地电压信号时，所述第二电压信号的电压绝对值V₂满足以下公式：

V₂＝(V₁*T₁*N)/T₂；

其中，V₁为所述第一电压信号的电压绝对值，T₁为所述每个所述第一电压信号的时长，N为一帧扫描时间内所有的所述第一触控时段内所述第一电压信号的个数之和，T₂为一帧扫描时间内所有的所述待机时段的总时长，N为正整数。

5.根据权利要求3所述的触控显示面板，其特征在于，当所述第三电压信号为所述第二电压信号时，所述第二电压信号的电压绝对值V₂满足以下公式：

V₂＝(V₁*T₁*N)/(T₂+T₃)；

其中，V₁为所述第一电压信号的电压绝对值，T₁为所述每个所述第一电压信号的时长，N为一帧扫描时间内所有的所述第一触控时段内所述第一电压信号的个数之和，T₂为一帧扫描时间内所有的所述待机时段的总时长，T₃为一帧扫描时间内所有的所述第一触控时段内相邻两个所述第一电压信号之间的时长之和，N为正整数。

6.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，在正常工作模式下，所述触控显示面板的一帧扫描时间包括多个第二触控时段和多个显示时段，所述第二触控时段和所述显示时段交替进行；

所述触控驱动电路还用于在所述第二触控时段向所述触控电极输入多个所述第一电压信号，在所述显示时段向所述触控电极输入第四电压信号，所述第四电压信号与所述第一电压信号的极性相同，且所述第四电压信号为公共电压信号。

7.根据权利要求6所述的触控显示面板，其特征在于，一帧扫描时间内所述第二触控时段的个数大于所述第一触控时段的个数，所述第一触控时段内的第一电压信号个数等于所述第二触控时段内的第一电压信号个数；

或者，一帧扫描时间内所述第二触控时段的个数等于所述第一触控时段的个数，所述第一触控时段内的第一电压信号个数小于所述第二触控时段内的第一电压信号个数；

或者，一帧扫描时间内所述第二触控时段的个数大于所述第一触控时段的个数，所述第一触控时段内的第一电压信号个数小于所述第二触控时段内的第一电压信号个数。

8.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述触控电极为块状电极，且所述多个触控电极呈阵列式排布；

所述触控显示面板还包括多条触控引线，所述触控电极通过所述触控引线与所述触控驱动电路连接。

9.一种触控显示装置，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的触控显示面板。

10.一种触控显示面板的驱动方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的触控显示面板，包括：

在第一触控时段，向所述触控显示面板上的触控电极输入至少一个第一电压信号；

在待机时段，向所述触控电极输入第二电压信号，所述第一电压信号与所述第二电压信号的极性相反，以使所述一帧扫描时间内所述触控电极的平均电压值为零。

11.根据权利要求10所述的驱动方法，其特征在于，当在所述第一触控时段向所述触控电极输入多个第一电压信号时，还包括：

在相邻的两个所述第一电压信号之间的时段，向所述触控电极输入第三电压信号。

12.根据权利要求10或11所述的驱动方法，其特征在于，还包括：

在第二触控时段，向所述触控电极输入所述第一电压信号；

在显示时段，向所述触控电极输入第四电压信号，所述第四电压信号与所述第一电压信号的极性相同，所述第四电压信号为公共电压信号。