一种显示面板及其驱动方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示面板及其驱动方法。
背景技术
常规自容式内嵌式触控显示面板的结构如图1所示。触控电极5被分割成若干个独立的触控电极区块,每个触控电极区块包括多个像素单元,各个触控电极区块分别由触控信号传输线4连接至IC。当处于显示阶段时,触控信号传输线4输入共电极信号,触控电极5作为共电极使用,触控电极5和像素电极8之间形成电场驱动液晶显示。当处于触控阶段时,触控信号传输线4输入触控感应信号,触控电极5接收外界电场变化,产生侦测信号并将侦测信号通过触控信号传输线4反馈给IC。
图2为一种显示面板的典型像素单元结构,每个像素单元内栅极1、覆盖栅极1的栅极绝缘层(图未示)、位于栅极绝缘层上的半导体衬底2,位于半导体衬底2上的源漏电极层7形成薄膜晶体管器件;每个像素单元内显示电极8通过第一接触孔9与源漏电极层7电性连接,触控电极5位于数据线3上并与数据线3间隔第一绝缘层10,触控信号传输线4位于触控电极5上并与触控电极5间隔第二绝缘层11,触控电极5与触控信号传输线4通过第二接触孔6进行连接。为了增加像素开口率,触控信号传输线4通常设计在数据线3正上方,并与触控电极5间隔第二绝缘层11。图3为图2中沿AA’线的截面示意图,其中省略了与本发明无关的上下部分膜层。一般地,如图4所示,触控电极断开处104位于第一触控电极区块102和第二触控电极区块103之间,第一触控电极区块102和第二触控电极区块103各自包括多个像素单元101,列方向上相邻两个触控电极区块之间的触控电极断开处104位于同一行像素单元处。
显示面板内第1级……第x-2级、第x-1级、第x级、第x+1级、第x+2级……触控电极区块沿列方向依序排列。如图5所示,图中第x-1级触控电极信号Sx-1代表第x-1级触控电极区块的电位,第x级触控电极信号Sx代表第x级触控电极区块的电位。第n-1级扫描信号Gn-1为第x-1级触控电极区块中的尾行扫描信号,Gn-2、Gn-3、Gn-4依序对应该尾行扫描信号以上的各行扫描信号;第n级扫描信号Gn为第x级触控电极区块中的首行扫描信号,Gn+1、Gn+2、Gn+3依序对应该首行扫描信号以下的各行扫描信号。
扫描线中电压的跳变会对附近触控电极5的电位产生影响,当远离触控电极断开处104时,总有一根扫描线对触控电极5电位的上拉抵消当前扫描线对触控电极5电位的下拉,触控电极5的电位正常。
但在触控电极断开处104附近时,本来可以对触控电极5的电位进行上拉来抵消当前扫描线对触控电极5的电位的下拉的扫描线位于下一级触控电极,无法形成抵消,导致触控电极5的电位异常,最终将造成触控电极断开处104附近的电压差和其他区域有差异,导致产生触控电极交界附近横纹。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种显示面板,通过增设选择性连接触控电极区块的控制电路,解决触控电极交界附近横纹的问题;本发明还公开了该显示面板的驱动方法。
本发明提供的技术方案如下:
本发明公开了一种显示面板,包括触控电极、纵横交错的扫描线和数据线、由扫描线和数据线交叉限定的多个像素单元;所述触控电极被分割为多个独立的触控电极区块,每个触控电极区块对应于多个像素单元,每个触控电极区块分别通过触控信号传输线连接至IC;
以扫描线延伸方向为行方向,以数据线延伸方向为列方向;
所述显示面板还包括多个控制电路模块,每个控制电路模块连接列方向上相邻两个触控电极区块,每个控制电路模块接收相邻两个所述触控电极区块中前一个的尾行扫描信号以及后一个的首行扫描信号;
所述控制电路模块在尾行扫描信号和首行扫描信号均为低电平时关断,控制所述相邻两个触控电极区块电性断开;
所述控制电路模块在尾行扫描信号或首行扫描信号为高电平时打开,控制所述相邻两个触控电极区块电性连接。
优选地,所述控制电路模块包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电阻和第二电阻;
第一晶体管的控制端输入所述尾行扫描信号,第二晶体管的控制端输入所述首行扫描信号,第一晶体管的第一通路端和第二晶体管的第一通路端均连接第一节点,第一晶体管的第二通路端和第二晶体管的第二通路端均输入恒压低电平;
第三晶体管的控制端连接第一节点,第三晶体管的第一通路端连接第二节点,第三晶体管的第二通路端输入恒压低电平;
第四晶体管的控制端连接第二节点,第四晶体管的第一通路端电性连接所述相邻两个触控电极区块中的前一个,第四晶体管的第二通路端电性连接所述相邻两个触控电极区块中的后一个。
优选地,所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管为N型晶体管。
优选地,所述第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管的导通电阻的阻值小于第一电阻的阻值;所述第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管的导通电阻的阻值远小于所述第二电阻的阻值。
优选地,所述控制电路模块包括第一晶体管、第二晶体管、第五晶体管和第一电阻;
第一晶体管的控制端输入所述尾行扫描信号,第二晶体管的控制端输入所述首行扫描信号,第一晶体管的第一通路端和第二晶体管的第一通路端均连接第一节点,第一晶体管的第二通路端和第二晶体管的第二通路端均输入恒压低电平;
第三晶体管的控制端连接第一节点,第三晶体管的第一通路端连接第二节点,第三晶体管的第二通路端输入恒压低电平;
第五晶体管的控制端连接第二节点,第五晶体管的第一通路端电性连接所述相邻两个触控电极区块中的前一个,第五晶体管的第二通路端电性连接所述相邻两个触控电极区块中的后一个。
优选地,所述第一晶体管和第二晶体管为N型晶体管,所述第五晶体管为P型晶体管。
优选地,所述第一晶体管和第二晶体管的导通电阻的阻值小于所述第一电阻的阻值。
优选地,所述触控电极区块在处于显示阶段时输入共电极信号用作共电极;
所述触控电极区块在处于触控阶段时输入触控感应信号,接收外界电场变化,产生侦测信号并将侦测信号传递给IC。
优选地,所述相邻两个触控电极区块被输入触控感应信号的时间与所述尾行扫描信号处于高电平的时间没有重叠,且与所述首行扫描信号处于高电平的时间没有重叠。
本发明还公开了一种显示面板的驱动方法,所述显示面板包括触控电极,所述触控电极被分割为多个独立的触控电极区块,每个触控电极区块分别通过触控信号传输线连接至IC;
每个触控电极区块包括:纵横交错的扫描线和数据线、由扫描线和数据线交叉限定的多个像素单元;以扫描线延伸方向为行方向,以数据线延伸方向为列方向;
所示显示面板还包括多个控制电路模块,每个控制电路模块连接列方向上相邻两个触控电极区块,每个控制电路模块分别输入所述相邻两个触控电极区块中前一个的尾行扫描信号以及后一个的首行扫描信号;
该驱动方法包括以下步骤:
在尾行扫描信号和首行扫描信号均为低电平时,所述控制电路模块关断,控制所述相邻两个触控电极区块电性断开;
在尾行扫描信号或首行扫描信号均为高电平时,所述控制电路模块打开,控制所述相邻两个触控电极区块电性连接;
在处于显示阶段时,所述触控电极区块输入共电极信号用作共电极;
在处于触控阶段时,所述触控电极区块输入触控感应信号,接收外界电场变化,产生侦测信号并将侦测信号传递给IC;
所述相邻两个触控电极区块被输入触控感应信号的时间与所述尾行扫描信号处于高电平的时间没有重叠,且与所述首行扫描信号处于高电平的时间没有重叠
与现有技术相比,本发明能够带来以下至少一项有益效果:
1、在不改变像素单元基本结构的前提下,增设控制电路;在触控电极断开处上下两侧的扫描线处于高电平时,控制电路将该触控电极断开处上下两侧的触控电极区块相短接,解决触控电极交界附近横纹的问题;并且广泛适用于多种像素结构和面板架构;
2、上下相邻两触控电极区块被输入触控感应信号的时间与其触控电极断开处邻近的扫描线处于高电平的时间没有重叠,避免影响触控。
附图说明
下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对本发明予以进一步说明。
图1为现有自容式内嵌式触控显示面板的结构示意图;
图2为现有自容式内嵌式触控显示面板的像素结构示意图;
图3为图2中沿AA’线的截面示意图;
图4为图1所示显示面板中相邻两个触控电极的结构示意图;
图5为图1所示显示面板中多级扫描信号和触控电极电位的波形示意图;
图6为本发明显示面板的结构示意图;
图7为本发明一实施例中控制电路模块的电路示意图;
图8为本发明一实施例中多级扫描信号和节点电压的波形示意图;
图9为本发明又一实施例中控制电路模块的电路示意图。
具体实施方式
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,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。
为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。这里,当将第一元件描述为“连接”到第二元件时,第一元件可以直接连接至第二元件,或经过一个或多个附加元件间接连接至第二元件。进一步的,为了清楚起见,简明省略了对于充分理解本发明而言不是必须的某些元件。
本发明的显示面板包括被分割成若干个独立触控电极区块的触控电极5,各触控电极区块分别由触控信号传输线4连接至IC。显示面板还包括:第1级、第2级、……、第n-1级、第n级、……、第N级扫描线、与扫描线线垂直的多条数据线、由扫描线和数据线交叉限定的多个像素单元,每个触控电极区块对应于多个像素单元。
显示面板的一帧时间包括显示阶段和触控阶段。当处于显示阶段时,触控信号传输线4输入共电极信号,触控电极5作为共电极使用,触控电极5和像素电极8之间形成电场驱动液晶显示。当处于触控阶段时,触控信号传输线4输入触控感应信号,触控电极5接收外界电场变化,产生侦测信号并将侦测信号通过触控信号传输线4反馈给IC。
应当说明的是,本发明显示面板既适用如图2所示的像素单元结构设计,也适用其他可行的像素单元结构设计,并广泛适用于a-Si、LTPS、IGZO等多种薄膜晶体管制造工艺。
以扫描线延伸方向为行方向,以数据线延伸方向为列方向,将行方向上平排布的多个触控电极区块称为同一级触控电极区块,显示面板内第1级、第2级、……、第x-1级、第x级、第x+1级、……第X级触控电极区块沿列方向由上至下依序排列。
显示面板包括多个控制电路模块,每个控制电路模块连接列方向上相邻两个触控电极区块,每个控制电路模块接收相邻两个触控电极区块中前一个的尾行扫描信号以及后一个的首行扫描信号,为方便表述,将接收相同尾行扫描信号和相同首行扫描信号的多个控制电路模块称为同一级控制电路模块。具体地,一个第x-1级控制电路模块连接一个第x-1级触控电极区块和一个第x级触控电极区块,该两个触控电极区块在列方向上平行排布。第n-1级扫描线将第n-1级扫描信号Gn-1输入第x-1级触控电极的最后一行像素单元101,第n级扫描线将第n级扫描信号Gn输入第x级触控电极的第一行像素单元101,第n-1级扫描线和第n级扫描线又分别将第n-1级扫描信号Gn-1和第n级扫描信号Gn输入第x-1级控制电路模块(X>x>1,N>n>1且x、X、n、N均为正整数)。
当控制电路模块在尾行扫描信号和首行扫描信号均为低电平时关断,控制相邻两个触控电极区块电性断开;控制电路模块在尾行扫描信号或首行扫描信号均为高电平时打开,所述相邻两个触控电极区块电性连接。
具体地,图6为本发明显示面板的结构示意图。如图6所示,以列方向上相邻的第一触控电极区块102和第二触控电极区块103为例,其中第一触控电极区块102为上述相邻两个触控电极区块中的前一个,第二触控电极区块103为上述相邻两个触控电极区块中的后一个,触控电极断开处104位于第一触控电极区块102和第二触控电极区块103之间。第一触控电极区块102和第二触控电极区块103各自对应多个矩阵状排列的像素单元101,第n-1级扫描线将第n-1级扫描信号Gn-1输入第一触控电极区块102的最后一行像素单元101,即Gn-1为相邻两个触控电极区块中前一个的尾行扫描信号;第n级扫描线将第n级扫描信号Gn输入第二触控电极区块103的第一行像素单元101,即Gn为相邻两个触控电极区块中后一个的首行扫描信号。
第n-1级扫描线和第n级扫描线又分别将第n-1级扫描信号Gn-1和第n级扫描信号Gn输入控制电路模块105。
当第n-1级扫描线和第n级扫描线均不处于高电平(工作)状态时,控制电路模块105处于关断状态,第一触控电极连接线106和第二触控电极连接线107之间电性断开,即第一触控电极区块102和第二触控电极区块103之间电性断开。当第n-1级扫描线或第n级扫描线处于高电平(工作)状态时,控制电路模块105处于导通状态,第一触控电极连接线106和第二触控电极连接线107之间电性连接,即第一触控电极区块102和第二触控电极区块103之间电性连接。
第一触控电极区块102和第二触控电极区块103仅在影响到触控电极交界附近横纹的扫描线工作时电性连接,使电性相连形成的两倍大的触控电极区块中存在第n-1级扫描线对触控电极5电位的上拉抵消第n级扫描线对触控电极5电位的下拉,又存在第n级扫描线对触控电极5电位的上拉抵消第n-1级扫描线对触控电极5电位的下拉,触控电极5的电位正常。
此外,在预先进行正常显示阶段和触控阶段的时间设定时,第x-1级触控电极和第x级触控电极被输入触控感应信号的时间需避开第x-1级控制电路模块将相邻两级触控电极短路的时间,即第x-1级触控电极和第x级触控电极被输入触控感应信号的时间与第n-1级扫描信号和第n级扫描信号处于高电平的时间没有重叠。
控制电路模块的结构如图7所示,第x-1级控制电路模块的第一端电性连接一第x-1级触控电极区块,该第x-1级控制电路模块的第二端电性连接一第x级触控电极区块,上述第x-1级触控电极区块和第x级触控电极区块在列方向上平行排布。第x-1级触控电极信号Sx-1代表第x-1级触控电极区块的电位,第x级触控电极信号Sx代表第x-1级触控电极区块的电位;第n-1级扫描信号Gn-1输入第x-1级触控电极区块内最后一行像素单元101,Gn-2、Gn-3、Gn-4依序输入该最后一行像素单元101以上的各行像素单元101;第n级扫描信号Gn输入第x级触控电极区块内第一行像素单元101,Gn+1、Gn+2、Gn+3依序输入该第一行像素单元101以下的各行像素单元101。
当第n-1级扫描信号Gn-1和第n级扫描信号Gn均为低电平时,第x-1级控制电路模块的第一端和第二端电性断开;当第n-1级扫描信号Gn-1和第n级扫描信号Gn至少其一为高电平时,第x-1级控制电路模块的第一端和第二端电性连接。
具体地,作为一个实施例,如图7所示,控制电路模块包括第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第一电阻R1和第二电阻R2。第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3的导通电阻均远小于第一电阻R1和第二电阻R2。第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4均为N型晶体管,适用于常见的全N型晶体管制程。
第一晶体管T1的控制端输入相邻两个触控电极区块中前一个的尾行扫描信号(如图7中的第n-1级扫描信号Gn-1),第二晶体管T2的控制端输入相邻两个触控电极区块中后一个的首行扫描信号(如图7中的第n级扫描信号Gn),第一晶体管T1的第一通路端和第二晶体管T2的第一通路端均连接第一节点netA,第一晶体管T1的第二通路端和第二晶体管T2的第二通路端短接并输入恒压低电平VSS。
第三晶体管T3的控制端连接第一节点netA,第三晶体管T3的第一通路端连接第二节点netB,第三晶体管T3的第二通路端输入恒压低电平VSS。
第四晶体管T4的控制端连接第二节点netB,第四晶体管T4的第一通路端电性连接相邻两个触控电极区块中的前一个(如图7中的第x-1级触控电极区块),即第x-1级触控电极信号Sx-1通过触控电极连接线输入第四晶体管T4的第一通路端,第四晶体管T4的第二通路端电性连接相邻两个触控电极区块中的后一个(如图7中的第x级触控电极区块),即第x级触控电极信号Sx通过触控电极连接线输入第四晶体管T4的第二通路端。
第一电阻R1的第一端和第二电阻R2的第一端均输入电源电压VDD,电源电压VDD在显示面板正常工作时为恒压高电平,第一电阻R1的第二端连接第一节点netA,第二电阻R2的第二端连接第二节点netB。
第n-2级至第n+1级扫描信号、第一节点netA和第二节点netB的电压波形如图8所示。当第n-1级扫描信号Gn-1或第n级扫描信号Gn为高电平时,第一晶体管T1或第二晶体管T2导通,第一节点netA为低电平,第三晶体管T3关断,第二节点netB为高电平,使得第四晶体管T4导通将第x-1级触控电极区块和第x级触控电极区块电性连接。当第n-1级扫描信号Gn-1和第n级扫描信号Gn均为低电平时,则第四晶体管T4关断,将第x-1级触控电极区块和第x级触控电极区块电性断开。
如图9所示,作为又一个实施例,控制电路模块包括第一晶体管T1、第二晶体管T2、第五晶体管T5和第一电阻R1。第一晶体管T1和第二晶体管T2的导通电阻均远小于第一电阻R1。第一晶体管T1、第二晶体管T2为N型晶体管,第五晶体管T5为P型晶体管,适用于NP混合型晶体管制程。
该实施例中,第一晶体管T1的控制端输入相邻两个触控电极区块中前一个的尾行扫描信号(如图9中的第n-1级扫描信号Gn-1),第二晶体管T2的控制端输相邻两个触控电极区块中后一个的首行扫描信号(如图9中的第n级扫描信号Gn),第一晶体管T1的第一通路端和第二晶体管T2的第一通路端均连接第一节点netA,第一晶体管T1的第二通路端和第二晶体管T2的第二通路端短接并输入恒压低电平VSS。
第五晶体管T5的控制端连接第一节点netA,第五晶体管T5的第一通路端电性连接相邻两个触控电极区块中的后一个(如图9中的第x级触控电极区块),即第x-1级触控电极信号Sx-1通过触控电极连接线输入第五晶体管T5的第一通路端,第五晶体管T5的第二通路端电性连接相邻两个触控电极区块中的后一个(如图9中的第x级触控电极区块),即第x级触控电极信号Sx通过触控电极连接线输入第五晶体管T5的第二通路端。
第一电阻R1的第一端输入电源电压VDD,电源电压VDD在显示面板正常工作时为恒压高电平,第一电阻R1的第二端连接第一节点netA。
在其他实施例中,上述第一电阻R1或第二电阻R2的功能也可以通过替换为晶体管M1、M2来实现,并且在显示面板的制造过程中,晶体管类型的器件具有更小的占版图面积和更简易的制程。
本实施例中使用1个P型薄膜晶体管简化了图7所示控制电路模块的电路结构,又能起到与之相同的功能。
本发明还公开了一种显示面板的驱动方法,适用于上述的显示面板,显示面板包括触控电极5、纵横交错的扫描线和数据线、由扫描线和数据线交叉限定的多个像素单元;触控电极5被分割为多个独立的触控电极区块,每个触控电极区块对应于多个像素单元,每个触控电极区块分别通过触控信号传输线4连接至IC;以扫描线延伸方向为行方向,以数据线延伸方向为列方向;显示面板还包括多个控制电路模块105,每个控制电路模块105连接列方向上相邻两个触控电极区块,每个控制电路模块105接收所述两个触控电极区块中前一个的尾行扫描信号以及后一个的首行扫描信号;
上述驱动方法包括以下步骤:
在尾行扫描信号和首行扫描信号均为低电平时,控制电路模块105关断,控制相邻两个触控电极区块电性断开;
在尾行扫描信号或首行扫描信号均为高电平时,控制电路模块105打开,控制所述相邻两个触控电极区块电性连接;
在处于显示阶段时,触控电极区块输入共电极信号用作共电极;
在处于触控阶段时,触控电极区块输入触控感应信号,接收外界电场变化,产生侦测信号并将侦测信号传递给IC;
相邻两个触控电极区块被输入触控感应信号的时间与所述尾行扫描信号处于高电平的时间没有重叠,且与所述首行扫描信号处于高电平的时间没有重叠。
本发明的显示面板在不改变像素单元基本结构的前提下,增设多个控制电路模块;在触控电极断开处附近的扫描线处于高电平时,控制电路模块将该触控电极断开处上下两侧的触控电极区块相短接,解决触控电极交界附近横纹的问题,并且广泛适用于多种像素结构和面板架构;相邻两个触控电极区块被输入触控感应信号的时间与其触控电极断开处邻近的扫描线处于高电平的时间没有重叠,避免影响触控。
应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出多个改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。