WO2016206224A1 - 一种内嵌式触摸显示屏、其驱动方法及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内嵌式触摸显示屏、其驱动方法及显示装置。多个子像素被分组为子像素组，其每一个包括至少两个子像素，不同子像素组的阴极层之间相互独立。阴极层复用为自电容触控电极。驱动芯片通过导线检测阴极层的电容值变化以判断触控位置，从而实现触控功能。驱动芯片在第四阶段向各阴极层以及子像素电路的各信号端输出信号，所述信号中的每一个是第三阶段输出的该信号和触控扫描信号的叠加，使得子像素电路在第四阶段以与第三阶段相同的状态工作，从而保证在施加触控扫描信号前后(在人体未触碰屏幕的情况下)自电容电极所承受的电容不变。

Description

一种内嵌式触摸显示屏、其驱动方法及显示装置 技术领域
本发明涉及触控显示技术领域，尤指一种内嵌式触摸显示屏、其驱动方法及显示装置。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，触摸屏已经广泛应用于人们的生活中。目前，触摸屏按照组成结构可以分为：外挂式(add-on)触摸屏、覆盖表面式(on-cell)触摸屏、以及内嵌式(in-cell)触摸屏。其中，外挂式触摸屏是将触摸屏与显示屏分开生产，然后贴合到一起成为具有触摸功能的显示屏，外挂式触摸屏存在制作成本较高、光透过率较低、模组较厚等缺点。内嵌式触摸屏将触摸屏的触控电极内嵌在显示屏内部，可以减薄模组整体的厚度，又可以大大降低触摸屏的制作成本，受到各大面板厂家青睐。
目前的内嵌式触摸屏主要用于液晶显示屏中。众所周知，有机发光二极管(OLED)显示屏是当今平板显示器研究领域的热点之一。与液晶显示屏相比，OLED具有低能耗、生产成本低、自发光、宽视角及响应速度快等优点。目前，在手机、PDA、数码相机等显示领域OLED已经开始取代传统的LCD显示屏。因此，提供一种基于有机电致发光显示屏的内嵌式触摸显示屏是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种内嵌式触摸显示屏、其驱动方法及显示装置，用于实现一种基于有机电致发光显示屏的内嵌式触摸显示屏。
根据本发明的第一方面，提供了一种内嵌式触摸显示屏，包括：阵列基板；多个子像素，其位于所述阵列基板上，所述多个子像素中的每一个包括有机发光器件和与所述有机发光器件电连接的子像素电路，所述有机发光器件包括依次位于阵列基板上的阳极层、发光层和阴极层；以及驱动芯片；其中，所述多个子像素被分组为子像素组，其每一个包括至少两个子像素，不同子像素组的阴极层之间相互独立； 并且其中，所述驱动芯片向每个所述子像素电路的各信号端以及每个所述子像素组的阴极层输出信号，在触控扫描阶段输出的信号中的每一个为前一阶段输出的该信号和触控扫描信号的叠加，使得每个所述子像素电路在触控扫描阶段以与前一阶段相同的状态工作。
可选地，所述子像素电路包括数据写入模块、复位模块、发光控制模块、驱动控制模块、补偿模块、数据信号端、写入控制信号端、复位信号端、复位控制信号端、发光控制信号端和参考信号端，其中，所述数据写入模块的输入端与数据信号端相连，控制端与写入控制信号端相连，输出端与所述驱动控制模块的输入端相连；所述复位模块的输入端与复位信号端相连，控制端与复位控制信号端相连，输出端与所述驱动控制模块的控制端相连；所述补偿模块的第一输入端与参考信号端相连，第二输入端与所述驱动控制模块的输出端相连，控制端与写入控制信号端相连，输出端与所述驱动控制模块的控制端相连；所述发光控制模块的第一输入端与所述参考信号端相连，第二输入端与所述驱动控制模块的输出端相连，控制端与发光控制信号端相连，第一输出端与所述驱动控制模块的输入端相连，第二输出端与对应的有机发光器件的阳极层相连；并且其中，所述子像素组中的每一个的阴极层通过一条对应的导线与所述驱动芯片相连。
可选地，所述数据写入模块被配置成在所述写入控制信号端的信号为写入控制信号时，将所述数据信号端的信号提供给所述驱动控制模块的输入端；所述补偿模块被配置成在所述写入控制信号端的信号为写入控制信号时，开始充电，并使所述驱动控制模块的输入端与控制端之间的电压差为所述驱动控制模块的阈值电压；所述复位模块被配置成在所述复位控制信号端的信号为复位控制信号时，将所述复位信号端的信号提供给所述驱动控制模块的控制端；所述发光控制模块被配置成在所述发光控制信号端的信号为发光控制信号时，和所述补偿模块共同控制所述驱动控制模块驱动所述有机发光器件发光。
可选地，所述驱动芯片被配置成在一个帧周期内：在第一阶段向所述复位控制信号端输出复位控制信号，向复位信号端输出复位信号；在第二阶段向写入控制信号端输出写入控制信号，向数据信号端输出数据信号；在第三阶段向发光控制信号端输出发光控制信号；在作为所述触控扫描阶段的第四阶段向所述子像素电路的各信号端以及每个 所述子像素组的阴极层输出在第三阶段向各信号端和阴极层输出的各自的信号和同一个触控扫描信号的叠加，并通过所述对应的导线检测所述阴极层的电容值变化以判断触控位置。所述驱动芯片在第一阶段至第三阶段均向参考信号端输出第一参考信号，通过对应的导线向所述子像素中有机发光器件的阴极层输出第二参考信号。
可选地，所述数据写入模块包括第一开关晶体管，其栅极为所述数据写入模块的控制端，源极为所述数据写入模块的输入端，漏极为所述数据写入模块的输出端。
可选地，所述复位模块包括第二开关晶体管，其栅极为所述复位模块的控制端，源极为所述复位模块的输入端，漏极为所述复位模块的输出端。
可选地，所述补偿模块包括第三开关晶体管和电容，所述第三开关晶体管的栅极为所述补偿模块的控制端，源极为所述补偿模块的第二输入端，漏极与所述电容的一端相连且为所述补偿模块的输出端，所述电容的另一端为所述补偿模块的第一输入端。
可选地，所述驱动控制模块包括驱动晶体管，其栅极为所述驱动控制模块的控制端，源极为所述驱动控制模块的输入端，漏极为所述驱动控制模块的输出端。
可选地，所述发光控制模块包括第四开关晶体管和第五开关晶体管，所述第四开关晶体管的栅极和所述第五开关晶体管的栅极相连，为所述发光控制模块的控制端，源极为所述发光控制模块的第一输入端，漏极为所述发光控制模块的第一输出端；所述第五开关晶体管的源极为所述发光控制模块的第二输入端，漏极为所述发光控制模块的第二输出端。
可选地，所述驱动晶体管为P型晶体管。
可选地，所述开关晶体管均为P型晶体管或者均为N型晶体管。
可选地，所述子像素电路位于所述阳极层与所述阵列基板之间，并且其中，所述阵列基板还包括将子像素电路中的数据信号端连接至驱动芯片的数据线，所述导线与所述数据线同层且绝缘设置。
可选地，所述子像素电路中的所有晶体管均包括依次位于阵列基板上的有源层、栅极绝缘层、栅极、绝缘层、以及源极和漏极，所述数据线与所述源极和漏极同层设置，所述导线通过过孔与对应的阴极 层连接。
可选地，所述内嵌式触摸显示屏还包括：位于所述源极和漏极所在层与所述阳极之间的平坦化层，位于所述阴极层与所述平坦化层之间且包围各所述发光层的子像素限定层；以及与所述阳极层同层设置的阴极连接部；其中，所述阴极连接部通过贯穿所述平坦化层的过孔与对应的导线相连，并且所述阴极层通过贯穿所述子像素限定层的过孔与对应的阴极连接部相连。
可选地，所述多个子像素中的每一个的形状为六边形，且所有子像素在所述阵列基板上呈规律排列，其中：在行方向上各子像素并排设置，并且相邻两行子像素中的对应位置的子像素在列方向上呈错位排列，在各行子像素中，相邻两个子像素之间设置有用于连接阴极层与导线的过孔，相邻两行子像素之间的间隙处设置有用于连接阳极层与漏极的过孔；或者，在列方向上各子像素并排设置，并且相邻两列子像素中的对应位置的子像素在行方向上呈错位排列，在各列子像素中，相邻两个子像素之间设置有用于连接阴极层与导线的过孔，相邻两列子像素之间的间隙处设置有用于连接阳极层与漏极的过孔。
根据本发明的第二方面，还提供了一种显示装置，包括本发明第一方面中所述的任一种内嵌式触摸显示屏。
根据本发明的第三方面，还提供了一种本发明第一方面中所述的任一种内嵌式触摸显示屏的驱动方法，包括：在一个帧周期内，所述驱动芯片向每个所述子像素电路的各信号端以及每个所述子像素组的阴极层输出信号，其中，在触控扫描阶段输出的信号中的每一个为前一阶段输出的该信号和触控扫描信号的叠加，使得每个所述子像素电路在触控扫描阶段以与前一阶段相同的状态工作。
可选地，所述驱动方法包括：在所述帧周期的第一阶段，所述驱动芯片向所述复位控制信号端输出复位控制信号，向复位信号端输出复位信号，向第一参考信号端输出第一参考信号，通过对应的导线向所述子像素中有机发光器件的阴极层输出第二参考信号，所述复位模块将所述复位信号端的信号提供给所述驱动控制模块的控制端；在所述帧周期的第二阶段，所述驱动芯片向所述写入控制信号端输出写入控制信号，向数据信号端输出数据信号，向第一参考信号端输出第一参考信号，通过对应的导线向所述子像素中有机发光器件的阴极层输 出第二参考信号，所述数据写入模块将所述数据信号端的信号提供给所述驱动控制模块的输入端，所述补偿模块开始充电，并使所述驱动控制模块的输入端与控制端之间的电压差为所述驱动控制模块的阈值电压；在所述帧周期的第三阶段，所述驱动芯片向所述子像素中子像素电路的发光控制信号端输出发光控制信号，向第一参考信号端输出第一参考信号，通过对应的导线向所述子像素中有机发光器件的阴极层输出第二参考信号，所述发光控制模块和所述补偿模块共同控制所述驱动控制模块驱动所述有机发光器件发光；以及在作为所述触控扫描阶段的所述帧周期的第四阶段，所述驱动芯片向所述子像素电路的各信号端以及每个所述子像素组的阴极层输出在第三阶段向各信号端和阴极层输出的各自的信号和同一个触控扫描信号的叠加，并通过所述对应的导线检测所述阴极层的电容值变化以判断触控位置。
本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏、其驱动方法及显示装置，以至少两个子像素为一个子像素组，不同子像素组的阴极层之间相互独立。即，相当于将现有技术中整面设置的阴极层进行分割，一个子像素组对应一个分割后的阴极层中的分割区域。各子像素组的阴极层通过导线与驱动芯片相连，从而将阴极层复用为自电容触控电极。驱动芯片通过导线向阴极层施加触控扫描信号，并通过导线检测阴极层的电容值变化以判断触控位置，从而实现触控功能。并且，在该内嵌式触摸显示屏中，驱动芯片在第四阶段向子像素电路的各信号端以及阴极层输出的信号中的每一个是第三阶段输出的该信号和触控扫描信号的叠加，这可以允许子像素电路以与第三阶段(即发光显示阶段)相同的状态工作。这样，在施加触控扫描信号前后，各自电容电极在人体未触碰屏幕的情况下所承受的电容不变，从而保证触控判断的准确性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的内嵌式触摸显示屏的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的子像素电路的结构示意图；
图3为在一个帧周期内驱动芯片向子像素电路的各信号端以及阴极层输出的信号的时序示意图；
图4为本发明实施例提供的子像素电路的具体结构示意图；
图5a至图5d分别为本发明实施例一提供的子像素电路在各阶段时的工作状态示意图；
图6为本发明实施例二提供的内嵌式触摸显示屏的局部结构示意图；
图7a和图7b分别为本发明实施例提供的内嵌式触摸显示屏的子像素排列示意图；以及
图8为本发明实施例提供的内嵌式触摸显示屏的驱动方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例提供的内嵌式触摸显示屏、其驱动方法及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
图1为本发明实施例提供的内嵌式触摸显示屏的结构示意图。如图1所示，内嵌式触摸显示屏包括阵列基板1和位于阵列基板1上的多个子像素2。各子像素2包括有机发光器件21和与该有机发光器件21电连接的子像素电路22(图1中未示出子像素电路的具体结构)。有机发光器件21包括(在远离阵列基板1的方向上)依次位于阵列基板上的阳极层211、发光层212和阴极层213。以至少两个子像素2为一个子像素组11，属于不同子像素组11的阴极层213之间相互独立。触摸显示屏还包括用于向各子像素电路22的各信号端以及各子像素组的阴极层213输出信号的驱动芯片(图1中未示出)。在一个帧周期内，驱动芯片向子像素电路的各信号端以及阴极层输出的信号可以具有如图3所示的时序(后面讨论)。
图2为本发明实施例提供的子像素电路的结构示意图。如图2所示，各子像素电路22包括：数据写入模块01、复位模块02、发光控制模块03、驱动控制模块04、补偿模块05、数据信号端Data、写入控制信号端Scan2、复位信号端Vint、复位控制信号端Scan1、发光控制信号端EM、参考信号端VDD。
数据写入模块01的输入端与数据信号端Data相连，控制端与写入控制信号端Scan2相连，输出端与驱动控制模块04的输入端相连。复位模块02的输入端与复位信号端相连，控制端与复位控制信号端Scan1 相连，输出端与驱动控制模块04的控制端相连。补偿模块05的第一输入端与参考信号端VDD相连，第二输入端与驱动控制模块04的输出端相连，控制端与写入控制信号端Vcan2相连，输出端与驱动控制模块04的控制端相连。发光控制模块03的第一输入端与参考信号端VDD相连，第二输入端与驱动控制模块04的输出端相连，控制端与发光控制信号端EM相连，第一输出端与驱动控制模块04的输入端相连，第二输出端与对应的有机发光器件21的阳极层211相连。此外，各子像素组11的阴极层213通过对应的导线110与驱动芯片相连。
数据写入模块01在写入控制信号端Scan2的信号为写入控制信号时，将数据信号端Data的信号提供给驱动控制模块04的输入端。补偿模块05在写入控制信号端Scan2的信号为写入控制信号时，开始充电，并使驱动控制模块04的输入端与控制端之间的电压差为驱动控制模块04的阈值电压。复位模块02在复位控制信号端Scan1的信号为复位控制信号时，将复位信号端Vint的信号提供给驱动控制模块04的控制端。发光控制模块03在发光控制信号端EM的信号为发光控制信号时，和补偿模块05共同控制驱动控制模块04驱动有机发光器件21发光。
图3为在一个帧周期内驱动芯片向子像素电路的各信号端以及阴极层输出的信号的时序示意图。针对各子像素，如图3所示，驱动芯片被配置成在一个帧周期内：在第一阶段T1向子像素2中子像素电路22的复位控制信号端Scan1输出复位控制信号，向复位信号端Vint输出复位信号；在第二阶段T2向写入控制信号端Scan2输出写入控制信号，向数据信号端Data输出数据信号；在第三阶段T3向发光控制信号端EM输出发光控制信号；在第一阶段T1至第三阶段T3均向参考信号端VDD输出第一参考信号，通过对应的导线110向子像素2中有机发光器件21的阴极层213输出第二参考信号；在第四阶段T4向子像素电路2的各信号端(Scan1、Scan2、Vint、Data、EM和VDD)以及阴极层213输出信号，所述信号中的每一个为第三阶段输出的该信号和触控扫描信号的叠加，使子像素电路22各模块的工作状态与第三阶段T3时相同，并通过对应的导线110检测阴极层213的电容值变化以判断触控位置。
在本发明实施例提供的内嵌式触摸显示屏中，以至少两个子像素为一个子像素组，不同子像素组的阴极层之间相互独立。即，相当于 将现有技术中整面设置的阴极层进行分割，一个子像素组对应一个分割后的阴极层中的分割区域。各子像素组的阴极层通过导线与驱动芯片相连，从而将阴极层复用为自电容触控电极。驱动芯片通过导线向阴极层施加触控扫描信号，并通过导线检测阴极层的电容值变化以判断触控位置，从而实现触控功能。并且，在该内嵌式触摸显示屏中，驱动芯片在第四阶段向子像素电路的各信号端以及阴极层输出的信号中的每一个是第三阶段输出的该信号和触控扫描信号的叠加，使得子像素电路各模块以与第三阶段(即发光显示阶段)相同的状态工作。这样，在施加触控扫描信号前后，各自电容电极在人体未触碰屏幕的情况下所承受的电容不变，从而保证触控判断的准确性。
需要说明的是，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏中，模块的工作状态是指该模块处于导通状态或截止状态。以数据写入模块为例，在第四阶段子像素电路各模块的工作状态与第三阶段时是相同，是指如果数据写入模块在第三阶段处于截止状态，那么在第四阶段也处于截止状态。
根据自电容触控原理，当人体未触碰屏幕时，各自电容电极所承受的电容为一固定值，当人体触碰屏幕时，对应的自电容电极所承受的电容为固定值叠加人体电容。触控侦测芯片在触控时间段通过检测各自电容电极的电容值变化可以判断出触控位置。在上述内嵌式触摸显示屏中，要保证在第四阶段各自电容电极(即各子像素组的阴极层)所承受的电容为固定值(在施加触控扫描信号前后)，需要使各阴极层与与其相对的地电极(即除了阴极层之外的其它电极)的电压差始终保持一致。基于此，在本发明的实施例中，在第四阶段驱动芯片向子像素电路的各信号端以及阴极层输出的信号中的每一个为第三阶段输出的该信号和触控扫描信号的叠加。这样，在施加触控扫描信号前后，各自电容电极在人体未触碰屏幕的情况下所承受的电容不变，从而保证触控判断的准确性。
并且，在上述内嵌式触摸显示屏中，通过子像素电路的各模块的配合工作，有机发光器件在发光显示时，驱动电流仅与数据信号端的电压和参考信号端的电压有关，而与驱动控制模块的阈值电压无关。这能避免驱动控制模块阈值电压对流过有机发光器件的电流的影响，使驱动发光器件发光的工作电流保持一致，并且因此提高显示装置显 示区域图像亮度的均匀性。
图4为本发明实施例提供的子像素电路的具体结构示意图。如图4所示，数据写入模块01具体可以包括第一开关晶体管T1。第一开关晶体管T1的栅极为数据写入模块01的控制端，源极为数据写入模块01的输入端，漏极为数据写入模块01的输出端。在一个实现方式中，第一开关晶体管T1可以为P型晶体管，也可以为N型晶体管。
复位模块02具体可以包括第二开关晶体管T2。第二开关晶体管T2的栅极为复位模块02的控制端，源极为复位模块02的输入端，漏极为复位模块02的输出端。在一个实现方式中，第二开关晶体管T2可以为P型晶体管，也可以为N型晶体管。
进一步地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏中，在第一阶段至第三阶段复位信号端的电压可以与阴极层的电压相同；然而本发明不限于此。
补偿模块05具体可以包括第三开关晶体管T3和电容C1。第三开关晶体管T3的栅极为补偿模块05的控制端，源极为补偿模块05的第二输入端，漏极与电容C1的一端相连且为补偿模块05的输出端。电容C1的另一端为补偿模块05的第一输入端。在一个实现方式中，第三开关晶体管T3可以为P型晶体管，也可以为N型晶体管。
驱动控制模块04具体可以包括驱动晶体管T0。驱动晶体管T0的栅极为驱动控制模块04的控制端，源极为驱动控制模块04的输入端，漏极为驱动控制模块04的输出端。在一个实现方式中，驱动晶体管T0为P型晶体管。
发光控制模块03具体可以包括第四开关晶体管T4和第五开关晶体管T5。第四开关晶体管T4的栅极和第五开关晶体管T5的栅极相连，为发光控制模块03的控制端，源极为发光控制模块03的第一输入端，漏极为发光控制模块03的第一输出端。第五开关晶体管T5的源极为发光控制模块03的第二输入端，漏极为发光控制模块03的第二输出端。在一个实现方式中，第四开关晶体管T4和第五开关晶体管T5可以均为P型晶体管，也可以均为N型晶体管。
如图4所示，驱动晶体管T0一般为P型晶体管。由于P型晶体管的阈值电压为负值，为了保证驱动晶体管T0能正常工作，对应的第一参考信号的电压一般为正电压，阴极层一般接地或者其接收的第二参 考信号的电压为负值。
作为示例，上述驱动晶体管和开关晶体管可以是薄膜晶体管(TFT)，也可以是金属氧化物半导体场效应管(MOS)。可选地，为了简化制作工艺，所有开关晶体管均为N型晶体管，或者所有开关晶体管均为P型晶体管。可选地，在本发明实施例提供的上述子像素电路中，由于驱动晶体管为P型晶体管，因此所有开关晶体管也可以采用P型晶体管设计(即所有晶体管均为P型晶体管)。这样，可以简化子像素电路的制作工艺。
以上仅用于举例说明内嵌式触摸显示屏中子像素电路的具体结构，而非用于限制的目的。本发明不限于所描述的具体结构。
下面以图4所示的子像素电路为例对本发明实施例提供的子像素电路的工作过程进行描述，对应的时序图如图3所示。为了便于说明，规定驱动晶体管T0的源极为第一节点A，规定驱动晶体管T0的栅极为第二节点B。下述描述中以1表示高电位信号，0表示低电位信号。另外，假设在第一阶段至第三阶段，驱动芯片向复位信号端Vint输出的复位信号的电位为Vss，向参考信号端VDD输出的第一参考信号的电位为Vdd，向阴极层213输出的第二参考信号的电位为Vss，在第四阶段，所叠加的触控扫描信号的幅值为|ΔV|。
实施例一
图5a至图5d分别为本发明实施例一提供的子像素电路在各阶段时的工作状态示意图。
在第一阶段T1(复位阶段)，Scan1＝0，Scan2＝1，EM＝1。
如图5a所示，第二开关晶体管T2处于导通状态，其它开关晶体管(T1、T3、T4和T5)以及驱动晶体管T0处于截止状态。复位信号端Vint的复位信号通过导通的第二开关晶体管T2传输给驱动晶体管T0，使第二节点B的电位为复位信号的电位Vss。
在第二阶段T2(数据写入阶段)，Scan1＝1，Scan2＝0，EM＝1。
如图5b所示，第一开关晶体管T1和第三开关晶体管T3处于导通状态，其它开关晶体管(T2、T4和T5)处于截止状态。电容C1开始充电。数据信号端Data的数据信号通过导通的第一开关晶体管传输给驱动晶体管的源极，使第一节点A的电位为数据线号的电位Vdata。导通的第三开关晶体管T3使驱动晶体管T0构成二极管结构。第一节点 A的数据信号通过导通的二极管传输至第二节点B，使第二节点B的电位为Vdata-Vth(Vth为驱动晶体管T0的阈值电压)。此时，电容C1充电完毕，第二节点B的电位一直维持在Vdata-Vth。另外，由于第五开关晶体管T5处于截止状态，所以电流不会通过有机发光器件21，间接降低了有机发光器件21的寿命损耗。
在第三阶段T3(发光显示阶段)，Scan1＝1，Scan2＝1，EM＝0。
如图5c所示，第四开关晶体管T4、第五开关晶体管T5以及驱动晶体管T0处于导通状态，其它开关晶体管(T1、T2和T3)处于截止状态。参考信号端VDD的第一参考信号通过导通的第四开关晶体管T4传输给第一节点A，使得第一节点A的电位变为第一参考信号的电位Vdd。由于电容C1的作用，第二节点B的电位仍保持为上一阶段时的电位Vdata-Vth。在此阶段中，驱动晶体管T0工作处于饱和状态。根据饱和状态电流特性可知，流过驱动晶体管T0且用于驱动有机发光器件21发光的工作电流IOLED满足公式：IOLED＝K(VGS-Vth)2＝K[Vdd-(Vdata-Vth)-Vth]2＝K(Vdd-Vdata)2，其中K为结构参数，相同结构中此数值相对稳定，可以视为常量。可以看出，有机发光器件21的工作电流IOLED已经不受驱动晶体管T0的阈值电压Vth的影响，仅与数据信号和第一参考信号有关。这彻底解决了由于工艺制程以及长时间的操作造成的驱动晶体管的阈值电压漂移对发光器件的工作电流的影响，从而改善了面板显示的均匀性。
在第四阶段T4(触控扫描阶段)，Scan1＝1+|ΔV|，Scan2＝1+|ΔV|，EM＝|ΔV|。
由于子像素电路的各信号端以及阴极层213的信号中的每一个是第三阶段T3输出的该信号和触控扫描信号的叠加，所以子像素电路各模块以与第三阶段相同的状态工作。
因此，如图5d所示，第四开关晶体管T4、第五开关晶体管T5以及驱动晶体管T0仍处于导通状态，其它开关晶体管(T1、T2和T3)仍处于截止状态。参考信号端VDD的信号通过导通的第四开关晶体管T4传输给第一节点A，使得第一节点A的电位由第三阶段T3的Vdd变为Vdd+|ΔV|。同时，电容C1与参考信号端VDD相连的一端的电位也由第三阶段T3的Vdd变为Vdd+|ΔV|。由于第二节点B在此阶段处于Floating状态，要保持电容C1两端的电压差不变，第二节点B的电 位由第三阶段T3的Vdata-Vth跳变为Vdata-Vth+|ΔV|。在此阶段中，驱动晶体管T0工作处于饱和状态。根据饱和状态电流特性可知，流过驱动晶体管T0且用于驱动有机发光器件21发光的工作电流IOLED满足公式：IOLED＝K(VGS-Vth)2＝K[Vdd+|ΔV|-(Vdata-Vth+|ΔV|)-Vth]2＝K(Vdd-Vdata)2，可以看出，有机发光器件21的工作电流IOLED与第三阶段T3时的一致，也即，子像素电路各信号端以及阴极层上叠加的触控扫描信号|ΔV|对有机发光器件21的工作电流IOLED没有带来影响。
并且，在该阶段，阴极层被复用为自电容电极，驱动芯片通过检测阴极层的电容值变化以判断触控位置。由于输出到阴极层以及子像素电路的各信号端的各自的信号均叠加一个相同的触控扫描信号，因此可以保证阴极层(即自电容电极)所承受的电容在施加触控扫描信号前后为固定值，从而保证触控判断的准确性。
进一步地，为了简化制备工艺，可以将连接阴极层的导线与子像素电路中的晶体管的源极、栅极或漏极或者阵列基板上的其它信号同层制备。这样，在制备时可以不用增加新的制备工艺，仅需变更对应的膜层的构图即可制得，从而导致简化工艺步骤、节省生产成本以及提高生产效率。
可选地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏中，子像素电路位于阳极层与阵列基板之间。阵列基板还包括将各子像素电路中的数据信号端分别连接至驱动芯片的数据线。导线与数据线同层且绝缘设置。
可选地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏中，子像素电路中的所有晶体管均包括依次位于阵列基板上的有源层、栅极绝缘层、栅极、层间绝缘层、以及源极和漏极。数据线与源极和漏极同层设置。导线通过过孔与对应的阴极层连接。
可选地，本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏还包括：位于源极和漏极所在层与阳极之间的平坦化层；位于阴极层与平坦化层之间且包围各发光层的子像素限定层；以及与阳极层同层设置的阴极连接部；其中，阴极连接部通过贯穿平坦化层的过孔与对应的导线相连，阴极层通过贯穿子像素限定层的过孔与对应的阴极连接部相连。
可选地，本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏还包括位于子像素电路与阵列基板之间的缓冲层。
下面通过一个具体的实施例说明本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏中导线的的位置。
实施例二
图6为本发明实施例二提供的内嵌式触摸显示屏的局部结构示意图。如图6所示，以一个子像素为例，阵列基板1上依次设置有缓冲层221，有源层222，栅极绝缘层223，栅极224，层间绝缘层225，同层设置的源极226、漏极227和导线110，平坦化层228，阳极层211和阴极连接部214，发光层212，包围发光层212的子像素限定层215，以及阴极层213。
其中，阴极层213通过贯穿子像素限定层215的过孔与阴极连接部214连接，阳极层211通过贯穿平坦化层228的过孔与漏极227相连，阴极连接部214通过贯穿平坦化层228的过孔与导线110连接，源极226和漏极227分别通过贯穿层间绝缘层225和栅极绝缘层223的过孔与有源层222连接，且有源层222在与源极226和漏极227接触的区域2220是经过掺杂处理的。虽然图6中仅示出了第二驱动驱动晶体管DT2的有源层222，栅极224，源极226和漏极227，应当理解的是，开关晶体管的结构与驱动晶体管的结构相似，在此不再赘述。
具体地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏中，用于连接阴极层与导线的过孔一般设置于相邻子像素之间。这样，可以避免由于在发光层中设置过孔从而破坏发光层的性能。
图7a和图7b分别为本发明实施例提供的内嵌式触摸显示屏的子像素排列示意图。如图7a和图7b所示，各子像素2的形状为六边形，且所有子像素2在阵列基板1上呈规律排列。具体地，如图7a所示，在行方向上子像素2并排设置，且相邻两行子像素2中的对应位置的子像素2在列方向上呈错位排列。在各行子像素2中，相邻两个子像素2之间设置有用于连接阴极层与导线的过孔V1；而相邻两行子像素之间的间隙处设置有用于连接阳极层与漏极的过孔V2。可替换地，如图7b所示，在列方向上子像素2并排设置，且相邻两列子像素2中的对应位置的子像素2在行方向上呈错位排列。在各列子像素2中，相邻两个子像素2之间设置有用于连接阴极层与导线的过孔V1；而相邻两列子像素之间的间隙处设置有用于连接阳极层与漏极的过孔V2。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种上述任一种内嵌 式触摸显示屏的驱动方法。
图8为本发明实施例提供的内嵌式触摸显示屏的驱动方法的流程示意图。如图8所示，针对各子像素，一个帧周期可以包括四个阶段：
S801：在第一阶段，驱动芯片向子像素中子像素电路的复位控制信号端输出复位控制信号，向复位信号端输出复位信号，向第一参考信号端输出第一参考信号，通过对应的导线向子像素中有机发光器件的阴极层输出第二参考信号；子像素电路中的复位模块将复位信号端的信号提供给驱动控制模块的控制端；
S802：在第二阶段，驱动芯片向子像素中子像素电路的写入控制信号端输出写入控制信号，向数据信号端输出数据信号，向第一参考信号端输出第一参考信号，通过对应的导线向子像素中有机发光器件的阴极层输出第二参考信号；数据写入模块将数据信号端的信号提供给驱动控制模块的输入端；补偿模块开始充电，并使驱动控制模块的输入端与控制端之间的电压差为驱动控制模块的阈值电压；
S803：在第三阶段，驱动芯片向子像素中子像素电路的发光控制信号端输出发光控制信号，向第一参考信号端输出第一参考信号，通过对应的导线向子像素中有机发光器件的阴极层输出第二参考信号；发光控制模块和补偿模块共同控制驱动控制模块驱动有机发光器件发光；
S804：在第四阶段，所述驱动芯片向所述子像素中子像素电路的各信号端以及所述阴极层输出信号，所述信号中的每一个为第三阶段输出的该信号和触控扫描信号的叠加，使得子像素电路各模块的工作状态与第三阶段时相同，并且驱动芯片通过对应的导线检测阴极层的电容值变化以判断触控位置。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏。该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的实现方式可以参见上述内嵌式触摸显示屏的实施例，在此不再赘述。
本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏、其驱动方法及显示装置，以至少两个子像素为一个子像素组，不同子像素组的阴极层之间相互独立。即，相当于将现有技术中整面设置的阴极层进行分割， 一个子像素组对应一个分割后的阴极层中的分割区域。各子像素组的阴极层通过导线与驱动芯片相连，从而将阴极层复用为自电容触控电极。驱动芯片通过导线向阴极层施加触控扫描信号，并通过导线检测阴极层的电容值变化以判断触控位置，从而实现触控功能。并且，在该内嵌式触摸显示屏中，驱动芯片在第四阶段向子像素电路的各信号端以及阴极层输出的信号中的每一个是第三阶段输出的该信号和触控扫描信号的叠加，使得子像素电路各模块以与第三阶段(即发光显示阶段)相同的状态工作。这样，在施加触控扫描信号前后，各自电容电极在人体未触碰屏幕的情况下所承受的电容不变，从而保证触控判断的准确性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (18)

  1. 一种内嵌式触摸显示屏，包括：
    阵列基板；
    多个子像素，其位于所述阵列基板上，所述多个子像素中的每一个包括有机发光器件和与所述有机发光器件电连接的子像素电路，所述有机发光器件包括依次位于阵列基板上的阳极层、发光层和阴极层；以及
    驱动芯片；
    其中，所述多个子像素被分组为子像素组，其每一个包括至少两个子像素，不同子像素组的阴极层之间相互独立；并且
    其中，所述驱动芯片向每个所述子像素电路的各信号端以及每个所述子像素组的阴极层输出信号，在触控扫描阶段输出的信号中的每一个为前一阶段输出的该信号和触控扫描信号的叠加，使得每个所述子像素电路在触控扫描阶段以与前一阶段相同的状态工作。
  2. 如权利要求1所述的内嵌式触摸显示屏，其中，所述子像素电路包括数据写入模块、复位模块、发光控制模块、驱动控制模块、补偿模块、数据信号端、写入控制信号端、复位信号端、复位控制信号端、发光控制信号端和参考信号端，其中，所述数据写入模块的输入端与数据信号端相连，控制端与写入控制信号端相连，输出端与所述驱动控制模块的输入端相连；所述复位模块的输入端与复位信号端相连，控制端与复位控制信号端相连，输出端与所述驱动控制模块的控制端相连；所述补偿模块的第一输入端与参考信号端相连，第二输入端与所述驱动控制模块的输出端相连，控制端与写入控制信号端相连，输出端与所述驱动控制模块的控制端相连；所述发光控制模块的第一输入端与所述参考信号端相连，第二输入端与所述驱动控制模块的输出端相连，控制端与发光控制信号端相连，第一输出端与所述驱动控制模块的输入端相连，第二输出端与对应的有机发光器件的阳极层相连；并且其中，所述子像素组中的每一个的阴极层通过一条对应的导线与所述驱动芯片相连。
  3. 如权利要求2所述的内嵌式触摸显示屏，其中，所述数据写入模块被配置成在所述写入控制信号端的信号为写入控制信号时，将所 述数据信号端的信号提供给所述驱动控制模块的输入端；所述补偿模块被配置成在所述写入控制信号端的信号为写入控制信号时，开始充电，并使所述驱动控制模块的输入端与控制端之间的电压差为所述驱动控制模块的阈值电压；所述复位模块被配置成在所述复位控制信号端的信号为复位控制信号时，将所述复位信号端的信号提供给所述驱动控制模块的控制端；所述发光控制模块被配置成在所述发光控制信号端的信号为发光控制信号时，和所述补偿模块共同控制所述驱动控制模块驱动所述有机发光器件发光。
  4. 如权利要求2或3所述的内嵌式触摸显示屏，其中，所述驱动芯片被配置成在一个帧周期内：
    在第一阶段向所述复位控制信号端输出复位控制信号，向复位信号端输出复位信号；
    在第二阶段向写入控制信号端输出写入控制信号，向数据信号端输出数据信号；
    在第三阶段向发光控制信号端输出发光控制信号；
    在作为所述触控扫描阶段的第四阶段向所述子像素电路的各信号端以及每个所述子像素组的阴极层输出在第三阶段向各信号端和阴极层输出的各自的信号和同一个触控扫描信号的叠加，并通过所述对应的导线检测所述阴极层的电容值变化以判断触控位置；并且
    其中，所述驱动芯片在第一阶段至第三阶段均向参考信号端输出第一参考信号，通过对应的导线向所述子像素中有机发光器件的阴极层输出第二参考信号。
  5. 如权利要求2所述的内嵌式触摸显示屏，其中，所述数据写入模块包括第一开关晶体管，其栅极为所述数据写入模块的控制端，源极为所述数据写入模块的输入端，漏极为所述数据写入模块的输出端。
  6. 如权利要求5所述的内嵌式触摸显示屏，其中，所述复位模块包括第二开关晶体管，其栅极为所述复位模块的控制端，源极为所述复位模块的输入端，漏极为所述复位模块的输出端。
  7. 如权利要求6所述的内嵌式触摸显示屏，其中，所述补偿模块包括第三开关晶体管和电容，所述第三开关晶体管的栅极为所述补偿模块的控制端，源极为所述补偿模块的第二输入端，漏极与所述电容的一端相连且为所述补偿模块的输出端，所述电容的另一端为所述补 偿模块的第一输入端。
  8. 如权利要求7所述的内嵌式触摸显示屏，其中，所述驱动控制模块包括驱动晶体管，其栅极为所述驱动控制模块的控制端，源极为所述驱动控制模块的输入端，漏极为所述驱动控制模块的输出端。
  9. 如权利要求8所述的内嵌式触摸显示屏，其中，所述发光控制模块包括第四开关晶体管和第五开关晶体管，所述第四开关晶体管的栅极和所述第五开关晶体管的栅极相连，为所述发光控制模块的控制端，源极为所述发光控制模块的第一输入端，漏极为所述发光控制模块的第一输出端；所述第五开关晶体管的源极为所述发光控制模块的第二输入端，漏极为所述发光控制模块的第二输出端。
  10. 如权利要求8所述的内嵌式触摸显示屏，其中，所述驱动晶体管为P型晶体管。
  11. 如权利要求9所述的内嵌式触摸显示屏，其中，所述开关晶体管均为P型晶体管或者均为N型晶体管。
  12. 如权利要求9所述的内嵌式触摸显示屏，其中，所述子像素电路位于所述阳极层与所述阵列基板之间，并且其中，所述阵列基板还包括将子像素电路中的数据信号端连接至驱动芯片的数据线，所述导线与所述数据线同层且绝缘设置。
  13. 如权利要求12所述的内嵌式触摸显示屏，其中，所述子像素电路中的所有晶体管均包括依次位于阵列基板上的有源层、栅极绝缘层、栅极、绝缘层、以及源极和漏极，所述数据线与所述源极和漏极同层设置，所述导线通过过孔与对应的阴极层连接。
  14. 如权利要求13所述的内嵌式触摸显示屏，还包括：
    位于所述源极和漏极所在层与所述阳极之间的平坦化层，
    位于所述阴极层与所述平坦化层之间且包围各所述发光层的子像素限定层；以及
    与所述阳极层同层设置的阴极连接部；
    其中，所述阴极连接部通过贯穿所述平坦化层的过孔与对应的导线相连，并且所述阴极层通过贯穿所述子像素限定层的过孔与对应的阴极连接部相连。
  15. 如权利要求13所述的内嵌式触摸显示屏，其中，所述多个子像素中的每一个的形状为六边形，且所有子像素在所述阵列基板上呈 规律排列，其中：
    在行方向上各子像素并排设置，并且相邻两行子像素中的对应位置的子像素在列方向上呈错位排列，在各行子像素中，相邻两个子像素之间设置有用于连接阴极层与导线的过孔，相邻两行子像素之间的间隙处设置有用于连接阳极层与漏极的过孔；或者，
    在列方向上各子像素并排设置，并且相邻两列子像素中的对应位置的子像素在行方向上呈错位排列，在各列子像素中，相邻两个子像素之间设置有用于连接阴极层与导线的过孔，相邻两列子像素之间的间隙处设置有用于连接阳极层与漏极的过孔。
  16. 一种显示装置，包括如权利要求1-15任一项所述的内嵌式触摸显示屏。
  17. 一种如权利要求1-15任一项所述的内嵌式触摸显示屏的驱动方法，包括：
    在一个帧周期内，所述驱动芯片向每个所述子像素电路的各信号端以及每个所述子像素组的阴极层输出信号，
    其中，在触控扫描阶段输出的信号中的每一个为前一阶段输出的该信号和触控扫描信号的叠加，使得每个所述子像素电路在触控扫描阶段以与前一阶段相同的状态工作。
  18. 如权利要求17所述的驱动方法，其中，所述子像素电路包括数据写入模块、复位模块、发光控制模块、驱动控制模块、补偿模块、数据信号端、写入控制信号端、复位信号端、复位控制信号端、发光控制信号端和参考信号端，所述数据写入模块的输入端与数据信号端相连，控制端与写入控制信号端相连，输出端与所述驱动控制模块的输入端相连；所述复位模块的输入端与复位信号端相连，控制端与复位控制信号端相连，输出端与所述驱动控制模块的控制端相连；所述补偿模块的第一输入端与参考信号端相连，第二输入端与所述驱动控制模块的输出端相连，控制端与写入控制信号端相连，输出端与所述驱动控制模块的控制端相连；所述发光控制模块的第一输入端与所述参考信号端相连，第二输入端与所述驱动控制模块的输出端相连，控制端与发光控制信号端相连，第一输出端与所述驱动控制模块的输入端相连，第二输出端与对应的有机发光器件的阳极层相连；所述子像素组中的每一个的阴极层通过一条对应的导线与所述驱动芯片相连， 所述驱动方法包括：
    在所述帧周期的第一阶段，所述驱动芯片向所述复位控制信号端输出复位控制信号，向复位信号端输出复位信号，向第一参考信号端输出第一参考信号，通过对应的导线向所述子像素中有机发光器件的阴极层输出第二参考信号，所述复位模块将所述复位信号端的信号提供给所述驱动控制模块的控制端；
    在所述帧周期的第二阶段，所述驱动芯片向所述写入控制信号端输出写入控制信号，向数据信号端输出数据信号，向第一参考信号端输出第一参考信号，通过对应的导线向所述子像素中有机发光器件的阴极层输出第二参考信号，所述数据写入模块将所述数据信号端的信号提供给所述驱动控制模块的输入端，所述补偿模块开始充电，并使所述驱动控制模块的输入端与控制端之间的电压差为所述驱动控制模块的阈值电压；
    在所述帧周期的第三阶段，所述驱动芯片向所述子像素中子像素电路的发光控制信号端输出发光控制信号，向第一参考信号端输出第一参考信号，通过对应的导线向所述子像素中有机发光器件的阴极层输出第二参考信号，所述发光控制模块和所述补偿模块共同控制所述驱动控制模块驱动所述有机发光器件发光；
    在作为所述触控扫描阶段的所述帧周期的第四阶段，所述驱动芯片向所述子像素电路的各信号端以及每个所述子像素组的阴极层输出在第三阶段向各信号端和阴极层输出的各自的信号和同一个触控扫描信号的叠加，并通过所述对应的导线检测所述阴极层的电容值变化以判断触控位置。
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