CN203552217U - 触摸显示屏 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种触摸显示屏,涉及显示领域,既能减小面板厚度以及边框宽度,又可降低成本。本实用新型的触摸显示屏,包括彩膜基板和阵列基板,所述彩膜基板或所述阵列基板上设置有公共电极,所述触摸显示屏还设置有触摸驱动线,所述公共电极呈条形,所述公共电极中的一个或多个同时充当触摸驱动线;所述触摸显示屏还包括:与所述触摸驱动线相连的驱动电路,与充当触摸驱动线的公共电极相连,用于向所述充当触摸驱动线的公共电极加载触摸驱动脉冲,并在不加载所述触摸驱动脉冲的时间内加载公共电压。
Description
技术领域
本实用新型涉及显示领域,尤其涉及一种触摸显示屏。
背景技术
触摸显示屏发展迅速,当前主流产品都采用了外置触摸屏(Add on)的结构设计,但传统Add on触摸屏,整体机构厚重,成本较高,随着消费者对显示器的薄化需求,嵌入式(In Cell)液晶屏成为触摸显示领域中一个重要发展的方向。
In Cell触摸显示屏,一般指驱动电极及感应电极都设计在液晶盒内部的结构。现有in cell触摸驱动屏(以下简称:触摸驱动屏),由于触摸检测功能和显示功能一般公用公共电极,而为了避免因触控电压的变化影响画面的显示效果,一般采用触摸检测功能和显示功能在时间上交互进行的方式,即触摸驱动屏采用分时驱动,例如:如图1所示,其中,图1中实线为栅极驱动信号,虚线为触摸驱动信号,60Hz的产品采用分时驱动,那么在一帧16.7ms时间中,12ms左右用来显示,在4ms时间用来实现触摸功能,虽然信号发生变化,但是人眼感知不到,故称之为分时驱动。采用分时驱动的触摸显示屏只能在很短的时间(用来实现触摸功能的时间)内进行触摸检测,因此,导致报点率即每秒钟上报触点信息的次数较低。
实用新型内容
本实用新型的实施例提供一种触摸显示屏及其驱动方法,可提高报点率。
为达到上述目的,本实用新型的实施例采用如下技术方案:
一种触摸显示屏,包括彩膜基板和阵列基板,所述彩膜基板或所述阵列基板上设置有公共电极,所述触摸显示屏还设置有触摸驱动线,所述公共电极呈条形,所述公共电极中的一个或多个同时充当触摸驱动线;所述触摸显示屏还包括:
驱动电路,与充当触摸驱动线的公共电极相连,用于向所述充当触摸驱动线的公共电极加载触摸驱动脉冲,并在不加载所述触摸驱动脉冲的时间内加载公共电压。
可选地,所述驱动电路包括:多个移位寄存器;
每一移位寄存器的输出端均与一条作为触摸驱动线的公共电极连接,
除第一个移位寄存器和最后一个移位寄存器外,其余每个移位寄存器的输出端均和与其相邻下一个移位寄存器的输入端以及与其相邻的上一个移位寄存器的复位信号输入端连接,
第一个移位寄存器的输入端输入帧起始信号,第一个移位寄存器的输出端与第二个移位寄存器的输入端连接,最后一个移位寄存器的输出端和与其相邻的上一个移位寄存器的复位信号输入端以及自身的复位信号输入端连接,
每个移位寄存器的低电压信号输入端输入公共电压。
具体地,所述的触摸显示屏,还包括:触摸感应线,设置于所述彩膜基板上。
具体地,所述触摸显示屏包括多个显示单元,一条所述公共电极与一行或多行所述显示单元相对应。
优选地,所述公共电极设置在所述阵列基板上。
可选地,所述公共电极为狭缝电极。
优选地,所述驱动电路设置于所述阵列基板上。
本实用新型实施例提供的触摸显示屏,公共电极设置成条形,选择部分或全部公共电极充当触摸驱动线,且与触摸驱动线(充当触摸驱动线的公共电极)相连的驱动电路,既可向触摸驱动线加载触摸驱动脉冲,又可在不加载触摸驱动脉冲的时间内加载公共电压。在一帧画面显示时间内,对任意一条充当触摸驱动线的公共电极而言,除触摸驱动脉冲的持续时间外,即是保持公共电压的时间,因此,可将触摸驱动脉冲的持续时间延长(如延长至4ms),从而提高触摸显示屏的报点率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例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实用新型的一些实施例,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它的附图。
图1为本实用新型实施例提供的触摸显示屏的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的触摸驱动线和触摸感应线的结构示意图;
图3为本实用新型实施例中触摸显示屏的阵列基板的结构示意图;
图4(a)为本实用新型实施例提供的驱动电路的结构示意图;
图4(b)为一种移位寄存器的结构示意图;
图4(c)为驱动电路的驱动时序图;
图5为本实用新型实施例提供的触摸显示屏的驱动方法流程图;
图6为本实用新型实施例提供的触摸显示屏的时序图;
图7为现有技术中触摸显示屏分时驱动的时序图。
附图标记说明
10-阵列基板,11-像素电极,12-公共电极,13-数据线,14-栅线,
15-驱动电路,16-驱动芯片,20-彩膜基板,21-触摸感应线,
22-彩膜层。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
实施例
本实用新型实施例提供一种触摸显示屏,如图1所示,包括:彩膜基板20和阵列基板10,阵列基板10上设置有公共电极12,公共电极12呈条形,公共电极12中的一个或多个同时充当触摸驱动线;所述触摸显示屏还包括:驱动电路(图1中未示出),与充当触摸驱动线的公共电极12相连,用于向充当触摸驱动线的公共电极12加载触摸驱动脉冲,并在不加载触摸驱动脉冲的时间内加载公共电压。
如图2所示,要实现触控功能,触摸显示屏一般需设置触摸驱动线和触摸感应线,本实施例中的触摸感应线21一般设置在彩膜基板20上,具体地,触摸感应线21的置位置应尽可能靠近彩膜基板的基板,例如,如图1所示,触摸感应线21具体位于彩膜基板20上彩膜层22的上方,与触摸驱动线(条形的公共电极12充当)交叠设置。而本实施例中的公共电极12可设置在阵列基板10上,如ADS(Advanced Super Dimension Switch,高级超维场转换)模式,或者IPS(In-PlaneSwitching,平面转换)模式;此外,公共电极12也可以设置在彩膜基板20上,如TN(twisted Nematic liquid crystal mode,扭曲向列型)模式。
只是,优选地,出于制备工艺上的考虑,所述驱动电路设置于阵列基板上,因此,当公共电极12设置在彩膜基板20上时,需要通过在阵列基板10和彩膜基板20之间设置层间导电球将触摸驱动线(即本实用新型中同时充当触摸驱动线的公共电极)引至阵列基板10上,与位于阵列基板10上的驱动电路相连。
具体地,如图1所示,为本实施例的一种具体实施方式,其中,条形的公共电极12设置在阵列基板10上,具体位于像素电极11的下一层,触摸驱动线(同时充当触摸驱动线的公共电极)和触摸感应线21通过液晶及液晶盒厚度(Cellgap)隔开,无需在触摸驱动线和触摸感应线21之间设置绝缘层。其中,像素电极11为狭缝电极,
当然,也可以将公共电极12设置在更靠近液晶的位置,即公共电极12位于像素电极11的上方,此时,公共电极为条状的狭缝电极。
显然,本实用新型实施例虽然以ADS模式为例,但本实用新型对触摸显示屏的显示模式不做限定。
本实用新型实施例中公共电极设置成条形,所述触摸显示屏的一行显示单元可以与一行像素电极一一对应排列,也可以如图3所示,触摸显示屏的一行或多行显示单元与一条公共电极12相对应,即一条触摸驱动线与一行或多行像素电极对应排列。
另外,需要注意的是,本实用新型实施例可以选择全部的公共电极充当触摸驱动线;也可以选择公共电极中的一个或多个充当触摸驱动线。未被选作充当触摸驱动线的公共电极,与现有有技术相同,输入公共电压。
本实用新型实施例提供的触摸显示屏,公共电极设置成条形,选择公共电极中的部分或全部充当触摸驱动线,与触摸驱动线(充当触摸驱动线的公共电极)相连的驱动电路,既可向触摸驱动线加载触摸驱动脉冲,又可在不加载触摸驱动脉冲的时间内加载公共电压。这样,在一帧画面显示时间内,对任意一条充当触摸驱动线的公共电极而言,除触摸驱动脉冲的持续时间外,即是保持公共电压的时间,因此,可将触摸驱动脉冲的持续时间延长(如延长至4ms),从而提高触摸显示屏的报点率。
此外,为实现触摸显示功能,触摸显示屏至少需要四路信号:实现显示功能需要的源极信号(Source信号)、栅极信号(Gate信号)和公共电压(Vcom信号),实现触摸功能需要的触摸驱动信号(TX信号)和感应信号(RX信号)。其中,栅极信号由集成在阵列基板上的GOA(Gate on Array)单元提供,但是驱动GOA单元的时序等信号是由另外贴合的驱动芯片(驱动IC)提供,触摸显示屏需要的其余信号也通过驱动IC来提供。因此,现有触摸显示屏虽然可以实现触摸显示功能,但驱动芯片需要输出的信号多,驱动芯片制作复杂,成本高,不符合消费者对触摸显示屏轻薄化、窄边框化的需求。本实用新型实施例提供的触摸显示屏,可由设置于阵列基板上的驱动电路提供公共电压和触摸驱动信号,这样,可减少驱动芯片(IC)的输出信号,降低驱动芯片制作时的复杂度,从而降低成本,同时还可减小触摸显示屏的面板厚度以及边框宽度。
其中,GOA:Gate on Array,是TFT-LCD中一种高技术水平设计,基本概念是将液晶面板(LCD Panel)的栅驱动器(Gate driver)集成在阵列基板上,形成对面板的扫描驱动。
本实施例的一种具体实施方式中,触摸显示屏包括图3所示的阵列基板,阵列基板上栅线14横向排列,数据线13纵向排列,栅线14与数据线13纵横交错,将阵列基板10分割成多个显示单元(像素),触摸驱动线(由条形公共电极12充当)与栅线平行,多行显示单元与一条触摸驱动线相对应。
充当触摸驱动线的公共电极12与驱动电路15相连,驱动电路15可设置在阵列基板10上,如图3所示,具体地,驱动电路15和GOA单元可分别设置阵列基板10的左右两个边框遮挡区域,为驱动电路15和GOA单元提供触发信号的驱动IC16可贴合在下边框(或上边框)遮挡区域。制备阵列基板(Array工序)时,可同步形成驱动电路15,节省了成本。
其中,未充当触摸驱动线的公共电极及其驱动方式与现有技术相同,本实施例在此不再赘述。充当触摸驱动线的公共电极与驱动电路15相连,驱动电路15用于向充当触摸驱动线的公共电极加载公共电压和触摸驱动信号。
本实用新型实施例提供的触摸显示屏,可由设置于阵列基板上的驱动电路提供公共电压和触摸驱动信号,这样,可减少驱动芯片(IC)的输出信号,降低驱动芯片制作时的复杂度,从而降低成本,同时还可减小触摸显示屏的面板厚度以及边框宽度。
本实施例所述驱动电路与充当触摸驱动线的公共电极相连,用于向所述充当触摸驱动线的公共电极加载触摸驱动脉冲,并在不加载所述触摸驱动脉冲的时间内加载公共电压。本实用新型实施例对所述驱动电路的实现方式不做限定,可以是本领域技术人员所熟知的任意实现方式,下面本实施例仅举出一种作为范例:
可选地,如图4(a)所示,所述驱动电路包括:多个移位寄存器单元(SR1~SRN);每一移位寄存器的输出端均与一条作为触摸驱动线的公共电极12连接,除第一个移位寄存器SR1和最后一个移位寄存器外,其余每个移位寄存器的输出端均和与其相邻下一个移位寄存器的输入端以及与其相邻的上一个移位寄存器的复位信号输入端连接,第一个移位寄存器的输入端输入帧起始信号(STV),第一个移位寄存器的输出端与第二个移位寄存器的输入端连接,最后一个移位寄存器的输出端和与其相邻的上一个移位寄存器的复位信号输入端以及自身的复位信号输入端连接,每个移位寄存器的低电压信号输入端(VSS端)输入公共电压。
除此之外,每个移位寄存器的时钟信号输入端输入时钟信号CLK,时钟信号CLK的数目与移位寄存器的内部结构有关,并不作限定。
本实施例对移位寄存器的内部结构不作限定,只需低电压信号输入端(VSS端)输入公共电压,第一个移位寄存器的输入端输入的帧起始信号STV为触摸驱动电压。下面仅以其中图4(b)所示移位寄存器为例,分阶段详细描述本实用新型驱动电路的工作过程:
时钟信号CLK1~CLK4按照图4(c)所示的时序输出。当移位寄存器输入信号(input信号)由低变高时,也就是上一行的输出信号为高时,这时对此单元进行充电,充电完成后PD点的电势为高,将噪声放掉。而当CLK2由低变高时,电容另一侧产生输出信号,当CLK3为高电平时第N行输出触摸驱动脉冲,当CLK4由低变高,CLK3由高变低后,CLK4通过薄膜晶体管M11将第N行输出拉低,此行输出结束,同时M10工作,第N+1行输出开始。第N+1行的输出是第N+2行的input信号(即输入第N+2行移位寄存器的输入端的信号)。下一行即第N+2行的输出,就是上一单元的复位信号(reset信号)。reset信号会将整个电容两端的电放掉,输出为VSS常低信号状态,即输出公共电压。依次类推,驱动电路逐行输出触摸驱动脉冲,并在不输出触摸驱动脉冲的时间内输出公共电压。
需要注意,如果奇数行移位寄存器的CLK2位置接CLK1信号,CLK1位置接CLK2信号,则偶数行移位寄存器的CLK2位置接CLK2信号,CLK1位置接CLK1信号;或者,如果偶数行移位寄存器的CLK2位置接CLK1信号,CLK1位置接CLK2信号,则奇数行移位寄存器的CLK2位置接CLK2信号,CLK1位置接CLK1信号。
本实用新型实施例,所述驱动电路移位寄存器可以使用现有的4T1C的栅极驱动器模型,同栅极的驱动方式相类似,也可以为了节省边框采用将驱动电路设置在阵列基板上。
本实用新型实施例可以将驱动电路设置在阵列基板上,这时,本领域技术人员往往将驱动电路和阵列基板上现有的栅极驱动器一起统称为GOA单元。
本实用新型实施例提供的触摸显示屏,可减少驱动芯片(IC)的输出信号,降低驱动芯片制作时的复杂度,从而降低成本,同时还可减小触摸显示屏的面板厚度以及边框宽度。
对应上述结构描述,本实用新型的实施例还提供一种显示触摸屏的驱动方法,如图5所示,该方法包括:
步骤101、在触摸显示屏的显示单元加载显示信号之前的第一时间,向显示单元对应的触摸驱动线加载触摸驱动信号;
步骤102、向显示单元加载显示信号,同时向显示单元对应的触摸驱动线加载公共电压。
本实用新型实施例所述的触摸显示屏,公共电极设置成条形,选择部分或全部公共电极充当触摸驱动线,且与触摸驱动线(充当触摸驱动线的公共电极)相连的驱动电路,既可向触摸驱动线提供公共电压,又可向触摸驱动线提供触摸驱动信号。在即将给像素(显示单元)充电前的短暂时间(即本实施例所述的第一时间),驱动电路向该行像素(显示单元)对应的触摸驱动线输出触摸驱动信号,在彩膜基板一侧的触摸感应电极感应到信号,实现触摸寻址,从而实现了触控功能,同时还减少了驱动IC输出的驱动信号,降低了驱动IC的成本。其中,所述触摸驱动线由公共电极充当。
具体地,参照图3所示,上述驱动方法的一种具体实施方式如下:
加载一帧显示信号时,先向触摸显示屏的第1~K行显示单元对应的触摸驱动线,逐个加载触摸驱动信号;
然后从触摸显示屏的第1行显示单元开始:在触摸显示屏的第N行显示单元加载显示信号时,向第N行显示单元对应的触摸驱动线加载公共电压,同时向第N+K行显示单元对应的触摸驱动线加载触摸驱动信号,依次类推,直至触摸显示屏的倒数第K行显示单元加载上显示信号;从倒数第K行到最后一行显示单元加载显示信号时,只向显示单元对应的触摸驱动线加载公共电压;其中,第N行显示单元和第N+K行显示单元不对应同一条触摸驱动线,N和K均为自然数,且N≥1,K≥1。
阵列基板上很大一部分公共电极连接的是Vcom直流信号,即输入公共电压,用来保证产品的正常显示,只有其中我们选取的用来充当触摸驱动线的公共电极(具体行数根据触摸显示屏的设计要求来定,一般设定15-25行)是通过驱动电路来实现驱动的,这部分(充当触摸驱动线的公共电极)即可加载公共电压,也可加载触摸驱动信号。当然,也可以设计成全部公共电极均充当触摸驱动线。
如图6所示,其中,实线为栅极驱动信号,虚线为触摸驱动信号。为便于理解,下面叙述中K=1时,对于驱动电路驱动的某一行公共电极(充当触摸驱动线的)而言,该行公共电极对应像素的上一行开始有栅信号脉冲进行充电时,驱动电路中的移位寄存器就设定输出一个驱动电路给出一个脉冲(例如,+5V的脉冲),等到上一行充电完成时,驱动电路输出公共电压(Vcom信号),并且在下一帧来临之前一直保持Vcom信号。依次类推,在一帧的时间里,驱动电路在每个公共电极走线中输出一次脉冲信号,其它时候输出Vcom信号来保证显示画面。
而在这一帧时间里,阵列基板上的触摸驱动线通过移位寄存器输出了触摸驱动信号如+5V脉冲,彩膜基板一侧设置的触摸感应电极感应到信号,实现触摸寻址,从而实现了in cell触控功能,同时减少了驱动IC输出的驱动信号,降低了驱动IC的成本。
本实用新型实施例在N行单元在进行显示充电时,对N+1单元的VCOM信号进行变化,输出一个+5V的触摸信号,当N行充电完成后,第N+1行要进行显示充电时,输出Vcom信号,保证显示正常,此时,本实施例所述第一时间即是上一行显示单元进行显示充电的时间。
优选地,所述的驱动方法,在一帧的时间里,任一行显示单元对应的触摸驱动线加载一次触摸驱动信号。
优选地,所述的驱动方法中,任一行显示单元对应的触摸驱动线加载公共电压后,维持公共电压直至加载上触摸驱动信号;任一行显示单元对应的触摸驱动线加载触摸驱动信号后,维持触摸驱动信号直至加载上公共电压。
与现有的触摸驱动屏相比,本实用新型触摸驱动屏及其驱动方法的优势主要体现在两方面:
第一,在现有in cell触摸驱动屏设计中,都是采用分时驱动来实现,例如:如图7所示,其中,图中实线为栅极驱动信号,虚线为触摸驱动信号,60Hz的产品采用分时驱动,那么在一帧16.7ms时间中,12ms左右用来显示,在4ms时间用来实现触摸功能,虽然信号发生变化,但是人眼感知不到,故称之为分时驱动。而本实用新型实施例提供的触摸驱动屏采用的不是分时驱动,而是利用即将给像素(显示单元)行充电前的短暂时间,向像素(显示单元)行对应的充当触摸驱动线的公共电极,输出触摸驱动信号的方式来实现,不会对显示产生影响,而且可以提高触摸屏的报点率。
第二,现有in cell触摸驱动屏设计中,实现触控功能需要的触摸驱动信号(TX信号)和感应信号(RX信号)都是由独立的触摸驱动芯片来实现驱动,而本实用新型实施例提供的触摸驱动屏,采用Tx信号由集成在阵列基板上的驱动电路输出,在GOA单元输出栅极扫描信号时,驱动电路给出一个电压(例如,5V左右的电压)来实现驱动,在不输出过程中一直保持Vcom的电压。这样,可减少驱动芯片(IC)的输出信号,降低驱动芯片制作时的复杂度,从而降低成本,减小面板厚度以及边框宽度。
本实用新型实施例提供的触摸显示屏,在制作中传统ADS显示屏制作不同。在阵列基板制作中需要将整面ITO制作成条形(slit状),以形成公共电极,如图3所示。
彩膜基板制作中,需要在黑矩阵制作前先进行触摸感应线的制作,通常是通过在玻璃上镀金属膜,然后进行曝光刻蚀制作出需要的图案。
本实用新型可以从一定程度上减少触摸盲失的作用,从而提高报点率。比如,现有技术采用分时驱动,在实现显示功能的12ms左右内,要是有人在显示阶段进行触摸,这样可能不能进行报点,而本实用新型设计中部分触摸可以实现报点。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种触摸显示屏,包括彩膜基板和阵列基板,所述彩膜基板或所述阵列基板上设置有公共电极,所述触摸显示屏还设置有触摸驱动线,其特征在于,所述公共电极呈条形,所述公共电极中的一个或多个同时充当触摸驱动线;所述触摸显示屏还包括:
驱动电路,与充当触摸驱动线的公共电极相连,用于向所述充当触摸驱动线的公共电极加载触摸驱动脉冲,并在不加载所述触摸驱动脉冲的时间内加载公共电压。
2.根据权利要求1所述的触摸显示屏,其特征在于,所述驱动电路包括:多个移位寄存器;
每一移位寄存器的输出端均与一条作为触摸驱动线的公共电极连接,
除第一个移位寄存器和最后一个移位寄存器外,其余每个移位寄存器的输出端均和与其相邻下一个移位寄存器的输入端以及与其相邻的上一个移位寄存器的复位信号输入端连接,
第一个移位寄存器的输入端输入帧起始信号,第一个移位寄存器的输出端与第二个移位寄存器的输入端连接,最后一个移位寄存器的输出端和与其相邻的上一个移位寄存器的复位信号输入端以及自身的复位信号输入端连接,
每个移位寄存器的低电压信号输入端输入公共电压。
3.根据权利要求1所述的触摸显示屏,其特征在于,还包括:
触摸感应线,设置于所述彩膜基板上。
4.根据权利要求1所述的触摸显示屏,其特征在于,所述触摸显示屏包括多个显示单元,一条所述公共电极与一行或多行所述显示单元相对应。
5.根据权利要求1所述的触摸显示屏,其特征在于,
所述公共电极设置在所述阵列基板上。
6.根据权利要求1所述的触摸显示屏,其特征在于,所述公共电极为狭缝电极。
7.根据权利要求1-6任一项所述的触摸显示屏,其特征在于,所述驱动电路设置于所述阵列基板上。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140416 |
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CX01 | Expiry of patent term |