CN105183253B - 一种触控显示面板及其驱动方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触控显示面板及其驱动方法、显示装置，涉及显示技术领域，用于在使显示面板具有触控功能的同时，不会增加显示面板的厚度。该触控显示面板包括相对设置的上基板和下基板，下基板上设置有多条栅线和多条数据线，多条栅线和多条数据线限定出多个子像素区域，每个子像素区域内设置有一个公共电极块，每至少一个公共电极块复用作一个自电容电极；触控显示面板还包括触控侦测芯片，每个自电容电极通过至少一条导线连接触控侦测芯片的一个输出端；触控侦测芯片用于在触控时间段内向自电容电极上加载触控侦测信号，并通过检测各所述自电容电极的电容值变化以判断触控位置。前述触控显示面板用于使显示装置具有触控功能。

Description

一种触控显示面板及其驱动方法、显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种触控显示面板及其驱动方法、显示装置。

背景技术

目前，主流的显示面板大多采用外置触摸屏的结构设计方式实现触控功能，即将触摸屏贴附在显示面板的表面上，以使显示面板具有触控功能。但外置触摸屏的结构设计方式会使显示面板的整体结构厚重，无法满足用户对显示面板的轻薄化需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种触控显示面板及其驱动方法、显示装置，用于在使显示面板具有触控功能的同时，不会增加显示面板的厚度。

为达到上述目的，本发明提供的触控显示面板，采用如下技术方案：

一种触控显示面板，包括相对设置的上基板和下基板，所述下基板上设置有多条栅线和多条数据线，所述多条栅线和多条数据线限定出多个子像素区域，每个所述子像素区域内设置有一个公共电极块，其中，

每至少一个所述公共电极块复用作一个自电容电极；

所述触控显示面板还包括触控侦测芯片，每个所述自电容电极通过至少一条导线连接所述触控侦测芯片的一个输出端；

所述触控侦测芯片用于在触控时间段内向所述自电容电极上加载触控侦测信号，并通过检测各所述自电容电极的电容值变化以判断触控位置。

本发明提供了一种如上所述的触控显示面板，由于每个子像素区域内设置有一个公共电极块，每至少一个公共电极块复用作一个自电容电极，且每个自电容电极通过至少一条导线连接触控侦测芯片的输出端，触控侦测芯片在触控时间段内向自电容电极上加载触控侦测信号，并通过检测各自电容电极的电容值变化以判断触控位置，因此，无需在显示面板的表面上贴附触摸屏，即可使显示面板具有触控功能，不会增加显示面板的厚度，有利于实现显示面板的轻薄化。

本发明还提供了一种显示装置，该显示装置包括以上所述的触控显示面板。

由于该显示装置包括以上所述的触控显示面板，因此，该显示装置具有和该触控显示面板相同的有益效果，本发明不再进行赘述。

此外，本发明还提供了一种用于驱动以上所述的触控显示面板的驱动方法，该驱动方法采用如下技术方案：

所述驱动方法包括：

将每帧时间划分为显示时间段和触控时间段；其中，

在所述显示时间段内，向所述公共电极块上加载公共电极信号；

在所述触控时间段内，所述触控侦测芯片向所述自电容电极上加载触控侦测信号，并通过检测各所述自电容电极的电容值变化以判断触控位置。

由于该驱动方法用于驱动以上所述的触控显示面板，因此，该驱动方法能够达到和该触控显示面板相同的有益效果，本发明不再进行赘述。

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。

图1为本发明实施例中的触控显示面板的截面图；

图2为本发明实施例中的下基板的平面图一；

图3为本发明实施例中图1沿A-A’方向的截面图；

图4为本发明实施例中的下基板的平面图二；

图5为本发明实施例中的下基板的平面图三；

图6为本发明实施例中的下基板的平面图四；

图7为本发明实施例中的触控显示面板的时序图。

附图标记说明：

1—栅线； 2—数据线； 3—公共电极块；

4—导线； 5—触控侦测芯片； 6—薄膜晶体管；

61—栅极； 62—有源层； 63—源极；

64—漏极； 7—像素电极； 8—连接结构；

9—层间绝缘层； 91—过孔； a—上基板；

b—下基板； c—液晶分子层。

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。

本发明实施例提供一种触控显示面板，如图1所示，该触控显示面板包括相对设置的上基板a和下基板b，具体地，如图2和图3所示，该下基板b包括多条栅线1和多条数据线2，多条栅线1和多条数据线2限定出多个子像素区域，每个子像素区域内设置有一个公共电极块3，其中，如图4所示，每至少一个公共电极块3复用作一个自电容电极(图4中矩形方框所示结构)。该触控显示面板还包括触控侦测芯片，如图4所示，每个自电容电极通过至少一条导线4连接触控侦测芯片5的一个输出端，该触控侦测芯片5用于在触控时间段内向自电容电极上加载触控侦测信号，并通过检测各自电容电极的电容值变化以判断触控位置。

本发明实施例提供的上述触控显示面板，利用自电容的原理在触控显示面板的下基板设置多个同层设置且相互独立的自电容电极，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。由于人体电容可以作用于全部自电容，相对于人体电容仅能作用于互电容中的投射电容，由人体碰触屏幕所引起的触控变化量会比较大，因此能有效提高触控的信噪比，从而提高触控感应的准确性。

示例性地，如图1所示，该触控显示面板还可以包括位于上基板a和下基板b之间的液晶分子层c，该上基板a上设置有黑矩阵和彩色滤色层。在触控显示面板的使用过程中，手指触摸在上基板a远离下基板b的一面上，进而影响下基板b上的各自电容电极的电容值。

进一步地，如图3所示，本发明实施例中的触控显示面板还包括设置于下基板b上子像素区域内的薄膜晶体管6和像素电极7，其中像素电极7为狭缝状或者条状，薄膜晶体管6包括栅极61、有源层62、源极63和漏极64，其中，栅极61与栅线1连接，源极63与数据线2连接，漏极64与像素电极7连接。此时，上述触控显示面板的显示模式为AFFS(AdvancedFringe Field Switching，超级边缘电场转换)，在AFFS显示模式的触控显示面板中，通过同一平面内电极间产生边缘电场，使电极间以及电极正上方的液晶分子都能在平行于阵列基板的平面方向发生偏转，从而能够显著提升触控显示面板的亮度和对比度，并使触控显示面板具有更宽的视角，同时还能避免产生水波纹现象，进而能够提高触控显示面板的显示效果。

本发明实施例中，公共电极块3和像素电极7的材料为透明导电物，例如氧化铟锡。栅极61和栅线1同层设置且材料相同，二者可以同时形成，进而简化下基板b的制作工艺，并降低下基板b的制作成本。类似地，源极63和漏极64和数据线2同层设置且材料相同，二者也可以同时形成，以进一步简化下基板b的制作工艺，并进一步降低下基板b的制作成本。

此外，由于为了使触控显示面板具有高的分辨率和解析度，通常将每个子像素区域的尺寸设计的较小，每个公共电极块3的尺寸也较小，而为了使触控显示面板具有较好的触控性能，则需要将自电容电极的尺寸设计的较大，以使其与手指触摸到触控显示面板上的触摸点的尺寸相对应，因此，公共电极块3的尺寸与自电容电极的尺寸不对应，若一个公共电极块3直接复用作一个自电容电极，将必然导致触控显示面板无法同时具有较高的分辨率和解析度，以及较好的触控性能。为了解决上述问题，本发明实施例中优选，如图2、图3和图5所示，相邻的多个公共电极块3相互连接，以复用作一个自电容电极，进而能够在每个公共电极块3的尺寸较小的同时，保证自电容电极的尺寸与手指触摸到触控显示面板上的触摸点的尺寸相对应，以使得触控显示面板同时具有较高的分辨率和解析度，以及较好的触控性能。

进一步地，为了实现相邻的多个公共电极块3的相互连接，本发明实施例中，若位于同一行中相邻的多个第一公共电极块复用作一个自电容电极TX，则如图5所示，位于同一行的多个第一公共电极块通过一条导线4相互连接；若位于相邻的至少两行中的多个第一公共电极块复用作一个自电容电极TX，则如图6所示，位于同一行的多个第一公共电极块通过一条导线4相互连接，且位于相邻行的多个第一公共电极块通过连接结构8相互连接，连接结构8位于下基板b上栅线1和数据线2交叠位置处。进一步优选地，连接结构8与公共电极块3同层设置且材料相同，此时，连接结构8与公共电极块3可以为一个整体结构，无需通过过孔等实现连接，且二者可以同时形成，简化了下基板b的制作工艺。

当相邻的多个公共电极块3相互连接，以复用作一个自电容电极时，本发明实施例中优选，任意相邻两个自电容电极的中心之间的间距均为10mm，以使其与两个手指之间的间隙相匹配，进而使触控显示面板具有较好的触控性能；每个自电容电极在行方向的长度为3.85mm±0.15mm，每个自电容电极在列方向的长度为3.85mm±0.15mm，以使其与手指触摸到触控显示面板上的触摸点的尺寸相对应，进而使触控显示面板具有较好的触控性能；每个自电容电极在行方向的长度与列方向的长度的比值均大于95％，且均小于105％，以使触控显示面板沿行方向和列方向上的触控性能一致，进而使触控显示面板的触控性能具有很好的均一性。需要说明的是，本段内容中提及的与自电容电极相关的各个尺寸，均是针对构成该自电容电极的多个公共电极块3所在区域而言的。其中，任意相邻两个自电容电极的中心之间的间距即为相邻两个上述区域的中心之间的间距；每个自电容电极在行方向的长度即为上述区域在行方向的长度；每个自电容电极在列方向的长度即为上述区域在列方向的长度。上述行方向为平行于栅线1的方向，列方向为平行于数据线2的方向。

此外，本发明实施例中优选如图3所示，公共电极块3所在膜层与栅线1所在膜层之间设置有层间绝缘层9，从而使得栅线1与公共电极块3之间的距离较大，进而使得栅线1与公共电极块3之间形成的寄生电容较小，由于每至少一个公共电极块3复用作一个自电容电极，因此，自电容电极与栅线1之间形成的寄生电容较小，进而能够提高触控显示面板的灵敏度，降低触控显示面板的功耗，提高触控显示面板的触控性能。

示例性地，如图3所示，本发明实施例中导线4与栅线1同层设置且材料相同，二者可以同时形成，进而简化下基板b的制作工艺，并降低下基板b的制作成本。可选地，如图5和图6所示，本发明实施例中的导线4为公共电极线，由于公共电极线与栅线1平行，且公共电极线在下基板b上的垂直投影位于栅线1在下基板b上的垂直投影与公共电极块3在下基板b上的垂直投影之间，因此，导线4为公共电极线时，导线4的设置不会降低下基板b的开口率，不会影响触控显示面板的显示效果。此时，触控侦测芯片5还可以用于在显示时间段内向公共电极块3上加载公共电极信号，提高了触控侦测芯片5的集成度，有助于简化触控显示面板的结构。

此时，可以通过在层间绝缘层9上设置过孔91，导线4通过过孔91与公共电极块3连接。进一步地，本发明实施例中优选，层间绝缘层9上对应于每个公共电极块3的过孔91的尺寸和与公共电极块3之间的相对位置均相同，以使得每个公共电极块3的电学性能一致，进而使得触控显示面板的显示效果和触控性能的均一性均较好。需要说明的是，实现导线4与公共电极块3的连接的方式可以有很多种，本发明实施例对此不进行限定。

本发明实施例提供了一种如上所述的触控显示面板，由于每个子像素区域内设置有一个公共电极块，每至少一个公共电极块复用作一个自电容电极，且每个自电容电极通过至少一条导线连接触控侦测芯片的一个输出端，触控侦测芯片在触控时间段内向自电容电极上加载触控侦测信号，并通过检测各自电容电极的电容值变化以判断触控位置，因此，无需在显示面板的表面上贴附触摸屏，即可使显示面板具有触控功能，不会增加显示面板的厚度，有利于实现显示面板的轻薄化。

此外，本发明实施例还提供了一种触控显示面板的驱动方法，该驱动方法用于驱动如上所述的触控显示面板。具体地，如图7所示，该驱动方法包括：将每帧时间划分为显示时间段(图7中表示为Display)和触控时间段(图7中表示为Touch)。其中，在显示时间段内，向公共电极块上加载公共电极信号(图7中表示为Vcom)，示例性地，该公共电极信号可以为直流信号。同时，在显示时间段内，垂直扫描信号(图7中表示为SYNC signal)处于高电平，第一条栅线(图7中表示为Gate 1)至第n条栅线(图7中表示为Gate n)逐行开启，数据线上施加显示数据信号(图7中表示为Date Signal)。在触控时间段内，触控侦测芯片向自电容电极上施加触控侦测信号(图7中表示为Touch Signal)，并通过检测各自电容电极的电容值变化以判断触控位置。示例性地，该触控侦测信号为周期脉冲信号。其中，每至少一个公共电极块复用作一个自电容电极。同时，在触控时间段内，垂直扫描信号处于低电平，每条栅线和每条数据线上均加载与该触控侦测信号波形相同的信号，进而能够有效避免栅线和数据线上加载的信号对自电容电极上加载的触控侦测信号的影响，进一步提高触控显示面板的灵敏度，降低触控显示面板的功耗，提高触控显示面板的触控性能。由于该驱动方法用于驱动以上所述的触控显示面板，因此，该驱动方法能够达到和该触控显示面板相同的有益效果，本发明实施例不再进行赘述。

此外，本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括以上任一项所述的触控显示面板。由于该显示装置包括以上所述的触控显示面板，因此，该显示装置具有和该触控显示面板相同的有益效果，本发明不再进行赘述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种触控显示面板，包括相对设置的上基板和下基板，所述下基板上设置有多条栅线和多条数据线，所述多条栅线和多条数据线限定出多个子像素区域，其特征在于，每个所述子像素区域内设置有一个公共电极块，其中，

每至少一个所述公共电极块复用作一个自电容电极；

所述触控显示面板还包括触控侦测芯片，每个所述自电容电极通过至少一条导线连接所述触控侦测芯片的一个输出端；

所述触控侦测芯片用于在触控时间段内向所述自电容电极上加载触控侦测信号，并通过检测各所述自电容电极的电容值变化以判断触控位置；

相邻的多个所述公共电极块相互连接，以复用作一个所述自电容电极；

同一行中相邻的多个所述公共电极块复用作一个所述自电容电极时，位于同一行的多个公共电极块通过一条导线相互连接；或者，位于相邻的至少两行中的多个所述公共电极块复用作一个所述自电容电极时，位于同一行中相邻的多个所述公共电极块通过一条导线相互连接，且位于相邻行的多个所述公共电极块通过连接结构相互连接；

位于同一行的复用作一个自电容电极的多个所述公共电极块通过一条导线连接所述触控侦测芯片的一个输出端；

所述导线与所述栅线同层设置且材料相同，所述导线与所述栅线同时形成；

所述连接结构位于所述下基板上所述栅线和所述数据线交叠位置处。

2.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述连接结构与所述公共电极块同层设置且材料相同。

3.根据权利要求1～2任一项所述的触控显示面板，其特征在于，所述公共电极块所在膜层与所述栅线所在膜层之间设置有层间绝缘层。

4.根据权利要求3所述的触控显示面板，其特征在于，所述导线为公共电极线，所述触控侦测芯片还用于在显示时间段内向所述公共电极块上加载公共电极信号。

5.根据权利要求3所述的触控显示面板，其特征在于，所述层间绝缘层上设置有过孔，所述导线通过所述过孔与所述公共电极块连接。

6.根据权利要求5所述的触控显示面板，其特征在于，所述层间绝缘层上对应于每个所述公共电极块的过孔的尺寸和与所述公共电极块之间的相对位置均相同。

7.根据权利要求1～2任一项所述的触控显示面板，其特征在于，任意相邻两个所述自电容电极的中心之间的间距均为10mm。

8.根据权利要求1～2任一项所述的触控显示面板，其特征在于，每个所述自电容电极在行方向的长度为3.85mm±0.15mm，每个所述自电容电极在列方向的长度为3.85mm±0.15mm。

9.根据权利要求1～2任一项所述的触控显示面板，其特征在于，每个所述自电容电极在行方向的长度与列方向的长度的比值均大于95％，且均小于105％。

10.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，还包括设置于所述下基板上所述子像素区域内的薄膜晶体管和像素电极，所述薄膜晶体管包括栅极、有源层、源极和漏极；其中，所述栅极与所述栅线连接，所述源极与所述数据线连接，所述漏极与所述像素电极连接。

11.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1～10任一项所述的触控显示面板。

12.一种触控显示面板的驱动方法，其特征在于，用于驱动如权利要求1～10任一项所述的触控显示面板，所述驱动方法包括：

将每帧时间划分为显示时间段和触控时间段；其中，

在所述显示时间段内，向所述公共电极块上加载公共电极信号；

在所述触控时间段内，所述触控侦测芯片向所述自电容电极上加载触控侦测信号，并通过检测各所述自电容电极的电容值变化以判断触控位置。