CN104123039B - 一种内嵌式触控显示装置及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种内嵌式触控显示装置及其驱动方法，通过在数据线与触控驱动电极之间设置屏蔽层，并在公共电极对应的第一栅线组处于打开状态时，向对应的触控驱动电极传输触控驱动信号，在触控驱动电极对应的第二栅线组处于打开状态时，停止向触控驱动电极传输触控驱动信号。从而通过使显示驱动和触控侦测同步进行，延长了触控侦测时间，降低了触控侦测信号的发送频率，近而降低了触控显示装置噪声，提高了触控显示装置的显示质量。

Description

一种内嵌式触控显示装置及其驱动方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种内嵌式触控显示装置及其驱动方法。

背景技术

触摸屏作为一种输入媒介，相比于键盘和鼠标，为使用者提供了更好的便利性。根据不同的实现原理，触摸屏可以分为电阻式、电容式、表面声波式、红外式等等。目前被广泛使用的是电阻式和电容式触摸屏技术。

电容式触摸屏具体可以包括表面电容触摸屏、投射自电容触摸屏、投射互电容触摸屏以及单层电容触摸屏等。其中，投射互电容触摸屏，凭借其较高的灵敏度以及多点触控的优点，受到越来越多的追捧，投射互电容触摸屏的基本原理为：在驱动线侧加电压，在探测线侧检测信号变化。驱动线确定X向坐标，探测线确定Y向坐标。在检测时，对X向驱动线进行逐行扫描，在扫描每一行驱动线时，均读取每条探测线上的信号，通过一轮的扫描，就可以把每个行列的交点都扫描到，共扫描X*Y个信号。这种检测方式可以具体的确定多点的坐标，因此可以实现多点触摸。

目前通常采用的投射互电容触摸屏为内嵌式投射互电容触摸屏，其驱动方式是分时驱动方式，即将显示驱动(display)和触控信号侦测驱动(touch)分步进行，在一周期时间(例如一帧时间)的第一时段内只进行显示驱动信号的扫描操作(此时段内不进行触控信号的侦测)，然后在该周期时间的其他时段内再进行触控信号的侦测操作(此时段内不进行显示驱动信号的扫描)。

现有的这种分时驱动方式，留给触控信号的侦测时间比较少，使得触控信号的侦测频率较高，这增大了触控显示装置内部噪声，影响了触控显示装置的显示质量。

发明内容

本发明提供一种内嵌式触控显示装置及其驱动方法，可提高触控显示装置的显示质量。

本发明提供方案如下：

本发明实施例提供了一种内嵌式触控显示装置，包括第一基板，所述第一基板中包括数据线，同层间隔设置的多条公共电极和触控驱动电极，所述公共电极对应第一栅线组，所述触控驱动电极对应第二栅线组；

所述第一基板还包括：

设置于所述数据线与所述触控驱动电极之间的屏蔽层；

与触控驱动电极对应设置的多条触控驱动信号传输线，每一条触控驱动信号传输线与对应的触控驱动电极电连接，用于在所述公共电极对应的第一栅线组处于打开状态时，向对应的触控驱动电极传输触控驱动信号，在所述触控驱动电极对应的第二栅线组处于打开状态时，停止向触控驱动电极传输触控驱动信号。

优选的，所述屏蔽层由多个条状图案组成。

优选的，一数据线对应一个所述条状图案；

一数据线在第一基板上的投影区域，存在于所述数据线对应的所述条状图案在第一基板上的投影区域之内。

优选的，一数据线对应多个所述条状图案；

一数据线对应的多个条状图案在屏蔽层的位置，位于所述数据线与触控驱动电极投影重叠区域对应的位置。

优选的，所述屏蔽层的材质为透明导电材质。

优选的，所述屏蔽层与一输入固定电位信号的信号输入端连接。

优选的，所述信号输入端为公共电极。

优选的，所述内嵌式触控显示装置还包括：

计数器，用于记录当前处于打开状态的栅线所在行数；

确定模块，用于基于所述计数器所记录的行数，确定当前处于打开状态的栅线属于第一栅线组或第二栅线组；

控制模块，用于当所述确定模块确定当前处于打开状态的栅线属于第一栅线组时，向触控芯片发送第一信号以控制触控芯片向对应的触控驱动信号传输线发送触控驱动信号，当所述确定模块确定当前处于打开状态的栅线属于第二栅线组时，向触控芯片发送第二信号以控制触控芯片停止向触控驱动信号传输线发送触控驱动信号。

优选的，所述控制模块分别与一高电平信号输入和一低电平信号输入端连接；

当所述确定模块确定当前处于打开状态的栅线属于第一栅线组时，所述控制模块与所述高电平信号输入端导通，所述控制模块向触控芯片发送所述高电平信号输入端输入的高电平信号；

当所述确定模块确定当前处于打开状态的栅线为第二栅线组时，所述控制模块与所述低电平信号输入端导通，所述控制模块向触控芯片发送所述低电平信号输入端输入的低电平信号。

优选的，所述内嵌式触控显示装置还包括第二基板；

所述第二基板中包括：

多条探测电极，所述探测电极与所述触控驱动电极垂直相交设置。

本发明实施例还提供了一种内嵌式触控显示装置驱动方法，包括：

记录当前处于打开状态的栅线所在行数；

基于所述行数，确定当前处于打开状态的栅线属于第一栅线组或第二栅线组，所述第一栅线组与第一基板中的公共电极对应，所述第二栅线组与第一基板中的触控驱动电极对应，所述公共电极与所述触控驱动电极同层间隔设置；

若当前处于打开状态的栅线属于第一栅线组，则控制触控芯片向对应的触控驱动信号传输线发送触控驱动信号，若当前处于打开状态的栅线属于第二栅线组，则控制触控芯片停止向触控驱动信号传输线发送触控驱动信号。

优选的，所述控制触控芯片向对应的触控驱动信号传输线发送触控驱动信号包括：

向触控芯片发送高电平信号以控制触控芯片向对应的触控驱动信号传输线发送触控驱动信号；

所述控制触控芯片停止向触控驱动信号传输线发送触控驱动信号包括：

向触控芯片发送低电平信号以控制触控芯片停止向触控驱动信号传输线发送触控驱动信号。

从以上所述可以看出，本发明提供的内嵌式触控显示装置及其驱动方法，通过在数据线与触控驱动电极之间设置屏蔽层，并在公共电极对应的第一栅线组处于打开状态时，向对应的触控驱动电极传输触控驱动信号，在触控驱动电极对应的第二栅线组处于打开状态时，停止向触控驱动电极传输触控驱动信号。从而通过使显示驱动和触控侦测同步进行，延长了触控侦测时间，降低了触控侦测信号的发送频率，近而降低了触控显示装置噪声，提高了触控显示装置的显示质量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的内嵌式触控显示装置中第一基板结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的内嵌式触控显示装置中第一基板结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的内嵌式触控显示装置驱动时序示意图；

图4为本发明实施例提供的内嵌式触控显示装置中第一基板结构示意图三；

图5为本发明实施例提供的内嵌式触控显示装置结构示意图一；

图6为本发明实施例提供的内嵌式触控显示装置结构示意图二；

图7为本发明实施例提供的内嵌式触控显示装置中第一基板结构示意图四；

图8为本发明实施例提供的内嵌式触控显示装置结构示意图三；

图9为本发明实施例提供的内嵌式触控显示装置驱动方法流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

本发明实施例提供了一种内嵌式触控显示装置，包括第一基板1，如图1所示，第一基板1中包括栅线(图1未示出)和数据线2，以及同层间隔设置的多条公共电极3和触控驱动电极4，其中，公共电极3对应第一栅线组51(如图2所示)，触控驱动电极4对应第二栅线组52(如图2所示)；

如图1所示，第一基板1具体还可以包括：

设置于触控驱动电极4与数据线2之间的屏蔽层6；

与触控驱动电极4对应设置的多条触控驱动信号传输线7，每一条触控驱动信号传输线7与对应的触控驱动电极4电连接，用于在公共电极3对应的第一栅线组51处于打开状态时，向对应的触控驱动电极4传输触控驱动信号，在触控驱动电极4对应的第二栅线组52处于打开状态时，停止向触控驱动电极4传输触控驱动信号。

如图2所示，发明实施例所提供的内嵌式触控显示装置，以第一基板1中，间隔设置的公共电极3和触控驱动电极4在第一基板1上的覆盖面积为划分标准，将第一基板1划分为多个间隔设置的公共电极覆盖区域31(Vcom Segment)以及触控驱动电极覆盖区域41(TXSegment)。

同时，本发明实施例中还将位于上述两个覆盖区域中的栅线划分为两个栅线部分，其中，将公共电极3覆盖面积内设置的栅线划分为第一栅线组51，将触控驱动电极4覆盖面积内设置的栅线划分为第二栅线组52。

在一时间周期内(例如一帧时间)，当第一栅线组51中的栅线处于打开状态时即传输栅极驱动信号时，由于第一栅线组51中的栅线处于公共电极3的覆盖范围内而不是触控驱动电极4的覆盖范围内，因此不会出现进行显示驱动的区域与进行触控侦测的区域位置重叠的情况，此时则可以通过触控驱动信号传输线7向对应的触控驱动电极4发送触控驱动信号，即启动触控侦测，从而可同步实现显示驱动和触控侦测；而当第二栅线组52中的栅线处于打开状态即传输栅极驱动信号时，由于第二栅线组52位于触控驱动电极4的覆盖范围内，因此可能出现进行显示驱动的区域与实现触控侦测的区域位置重叠的情况，那么为了避免由于位置重叠而导致显示驱动和触控侦测相互影响，此时停止通过触控驱动信号传输线7向触控驱动电极4发送触控驱动信号，即停止触控侦测，从而可避免显示驱动和触控侦测相互影响。

本发明实施例所提供的内嵌式触控显示装置驱动时序示意图可如图3所示，具体的，当图1、2中第一行触控驱动电极4所对应的第二栅线组52中的一栅线处于打开状态时，则不向所有的触控驱动信号传输线7发送触控驱动信号，即停止向触控驱动电极4发送触控驱动信号；当第一行公共电极3对应的第一栅线组51中的一栅线处于打开状态时，则向与触控驱动电极块矩阵中的第一列矩阵列连接的第一触控驱动信号传输线(TX1)发送触控驱动信号，以实现第一矩阵列所在位置处的触控侦测。

本发明实施例中所涉及的触控驱动电极4，如图1、2所示，具体可由多个电极块组成的触控驱动电极块矩阵，而在其他实施例中，触控驱动电极4也可如图4所示，由多个与公共电极3形状类似的金属条图案组成，那么此实施例中，如图4所示，每一触控驱动信号传输线7与一触控驱动电极4金属条对应连接。当图4中第一公共电极3对应的第一栅线组51中的一栅线处于打开状态时，则向与第一行触控驱动电极4连接的第三触控驱动信号传输线(TX3)发送触控驱动信号，以实现第一行触控驱动电极4在位置处的触控侦测。

由于本发明实施例中，栅线可按照如图2所示的、从上至下的方向逐行扫描的即逐行处于打开状态，那么后续可按照触控驱动电极4覆盖区域41以及公共电极3覆盖区域31的排列顺序，依次执行显示驱动以及触控侦测。

那么，从图2中可以看出，在一时间周期内显示驱动和触控侦测同步实现的情况会多次出现，即在一时间周期内可实现多次触控侦测，这显著延长了触控侦测时间，降低了触控侦测信号的发送频率，近而降低了触控显示装置噪声，提高了触控显示装置的显示质量。

通过上述描述可以看出，本发明实施例所提供的内嵌式触控显示装置中，显示驱动可是逐行扫描的，而触控侦测既可以是逐行扫描，也可以是逐列扫描。

上述实施例描述中，以触控驱动电极4或公共电极3的覆盖面积为对应关系建立依据，从而建立公共电极3与第一栅线组51、触控驱动电极4与第二栅线组52之间的对应关系，而在本发明的其他实施例，公共电极3与第一栅线组51、触控驱动电极4与第二栅线组52之间的对应关系也可以基于其他依据建立，例如栅线的行数等。

本发明实施例中，当前处于打开状态的栅线属于第一栅线组51还是第二栅线组52，具体可以基于当前处于打开状态的栅线的位置确定，而由于第一基板1中的栅线是有序排列的，因此，可基于当前处于打开状态的栅线所在行数，确定当前处于打开状态的栅线具体属于哪一部分栅线，并基于当前处于打开状态的栅线所属部分的确定结果，确定是否向对应的触控驱动电极4发送触控驱动信号。

那么，在本发明的一个可选实施例中，如图5所示，内嵌式触控显示装置具体还可以包括：

计数器21，用于记录当前处于打开状态的栅线所在行数；

确定模块22，用于基于计数器21所记录的行数，确定当前处于打开状态的栅线为第一栅线组51或第二栅线组52；

控制模块23，用于当确定模块22确定当前处于打开状态的栅线为第一栅线组51时，向触控芯片24发送第一信号以控制触控芯片24向对应的触控驱动信号传输线7发送触控驱动信号，当确定模块22确定当前处于打开状态的栅线为第二栅线组52时，向触控芯片24发送第二信号以控制触控芯片24停止向对应的触控驱动信号传输线7发送触控驱动信号。

在一具体实施例中，如图6所示，本发明实施例所涉及的控制模块23所述控制模块可分别与一低电平信号输入和一高电平信号输入端连接。当确定模块22确定当前处于打开状态的栅线为第一栅线组51时，控制模块23与高电平信号输入端导通，即第一信号为可为高电平信号，以控制触控芯片24向对应的触控驱动信号传输线7发送触控驱动信号；当确定模块22确定当前处于打开状态的栅线为第二栅线组52时，控制模块23与低电平信号输入端导通，即第二信号可为低电平信号，以控制触控芯片24停止向触控驱动信号传输线7传输触控驱动信号。

本发明实施例所涉及的计数器21、确定模块22以及控制模块23，可集成设置于触控显示装置的数据字典(DDIC：data dictionary)中。

由于本发明实施例所提供的内嵌式触控显示装置，可同步实现显示驱动和触控侦测，因此，在一部分显示阶段，触控驱动信号传输线7会传输触控驱动信号(TX)以实现触控侦测，这种情况下，可能会对第一基板1中设置的数据线(source)2所传输的数据信号产生一定的影响，那么，为了避免触控驱动信号与数据信号之间相互影响的情况，在本发明一实施例中，第一基板1在触控驱动电极4与数据线2之间设置有屏蔽层6，以实现触控驱动信号与数据信号之间信号串扰的屏蔽，从而可进一步降低了触控显示装置的内部噪声，提高了触控显示装置的显示质量。

本发明实施例中，可在第一基板1中屏蔽层6所在图层上，涂覆整层的相应材质以作为屏蔽层6，从而可以更好的实现屏蔽的作用。

另外，为了节省材质，以及为了避免屏蔽触控侦测信号，本发明实施例中所涉及的屏蔽层6也可以可由多个与数据线2设置位置相对应的条状图案组成，且一条数据线2对应至少一个条状图案。

在一具体实施例中，图1、4所示，数据线2与屏蔽层6的条状图案可为一一对应的关系，那么，一数据线2在第一基板1上的投影区域，可完全存在于该数据线2对应的一屏蔽层6条状图案在第一基板1上的投影区域之内，即一条屏蔽层6的条状图案，完全覆盖其对应的一条数据线2，从而避免触控驱动信号与数据信号之间相互影响。

而在另一具体实施例中，如图7所示，数据线2可与多条屏蔽层6的条状图案对应，且与一数据线2对应的多个屏蔽层6的条状图案，设置于数据线2与触控驱动电极4投影重叠区域对应的屏蔽层6中的位置处，从而即可避免触控驱动信号与数据信号之间发送信号串扰的情况，还可进一步节省屏蔽层6材质，减少对触控侦测的影响。

为了避免对触控显示装置正常显示产生影响，本发明实施例所涉及的屏蔽层6的材质具体可由透明导电材质，例如氧化铟锡(ITO)等。

同时，屏蔽层6可与一固定电位信号输入端连接，例如公共电极3，以使屏蔽层6的静电得以释放。

本发明实施例所提供的内嵌式触控显示装置中所包括的第一基板1，具体可为阵列基板，而本发明实施例所提供的内嵌式触控显示装置中具体还可以包括一第二基板8，具体可为彩膜基板，其中，第二基板8中可以包括实现显示和触控侦测等功能所需的器件，例如，包括多条与触控驱动电极4相交设置的探测电极9，优选的，如图8所示，多条探测电极9与触控驱动电极4垂直相交设置。

本发明实施例还提供了一种内嵌式触控显示装置驱动方法，如图9所示，该方法具体可以包括：

记录当前处于打开状态的栅线所在行数；

基于所述行数，确定当前处于打开状态的栅线属于第一栅线组或第二栅线组，所述第一栅线组与第一基板中的公共电极3对应，所述第二栅线组与第一基板中的触控驱动电极4对应，所述公共电极3与所述触控驱动电极4同层间隔设置；

若当前处于打开状态的栅线属于第一栅线组，则控制触控芯片24向对应的触控驱动信号传输线7发送触控驱动信号，若当前处于打开状态的栅线属于第二栅线组，则控制触控芯片24停止向触控驱动信号传输线7发送触控驱动信号。

本发明实施例所涉及的控制触控芯片24向对应的触控驱动信号传输线7发送触控驱动信号包括：

向触控芯片24发送高电平信号以控制触控芯片24向对应的触控驱动信号传输线7发送触控驱动信号。

本发明实施例所涉及的控制触控芯片24停止向触控驱动信号传输线7发送触控驱动信号的过程具体可以包括：

向触控芯片24发送低电平信号以控制触控芯片24停止向触控驱动信号传输线7发送触控驱动信号。

从以上所述可以看出，本发明提供的内嵌式触控显示装置及其驱动方法，通过在数据线与触控驱动电极之间设置屏蔽层，并在公共电极对应的第一栅线组处于打开状态时，向对应的触控驱动电极传输触控驱动信号，在触控驱动电极对应的第二栅线组处于打开状态时，停止向触控驱动电极传输触控驱动信号。从而通过使显示驱动和触控侦测同步进行，延长了触控侦测时间，降低了触控侦测信号的发送频率，近而降低了触控显示装置噪声，提高了触控显示装置的显示质量。

以上所述仅是本发明的实施方式，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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种内嵌式触控显示装置，包括第一基板，所述第一基板中包括数据线，同层间隔设置的多条公共电极和触控驱动电极，所述公共电极对应第一栅线组，所述触控驱动电极对应第二栅线组；

其特征在于，所述第一基板还包括：

设置于所述数据线与所述触控驱动电极之间的屏蔽层；

与触控驱动电极对应设置的多条触控驱动信号传输线，每一条触控驱动信号传输线与对应的触控驱动电极电连接，用于在所述公共电极对应的第一栅线组处于打开状态时，向对应的触控驱动电极传输触控驱动信号，在所述触控驱动电极对应的第二栅线组处于打开状态时，停止向触控驱动电极传输触控驱动信号，其中，根据所打开的栅线对应的行数来确定所述打开的栅线属于第一电栅线组或第二栅线组。

2.如权利要求1所述的内嵌式触控显示装置，其特征在于，所述屏蔽层由多个条状图案组成。

3.如权利要求2所述的内嵌式触控显示装置，其特征在于，一数据线对应一个所述条状图案；

一数据线在第一基板上的投影区域，存在于所述数据线对应的所述条状图案在第一基板上的投影区域之内。

4.如权利要求2所述的内嵌式触控显示装置，其特征在于，一数据线对应多个所述条状图案；

一数据线对应的多个条状图案在屏蔽层的位置，位于所述数据线与触控驱动电极投影重叠区域对应的位置。

5.如权利要求1所述的内嵌式触控显示装置，其特征在于，所述屏蔽层的材质为透明导电材质。

6.如权利要求1所述的内嵌式触控显示装置，其特征在于，所述屏蔽层与一输入固定电位信号的信号输入端连接。

7.如权利要求6所述的内嵌式触控显示装置，其特征在于，所述信号输入端为公共电极。

8.如权利要求1所述的内嵌式触控显示装置，其特征在于，还包括：

计数器，用于记录当前处于打开状态的栅线所在行数；

确定模块，用于基于所述计数器所记录的行数，确定当前处于打开状态的栅线属于第一栅线组或第二栅线组；

控制模块，用于当所述确定模块确定当前处于打开状态的栅线属于第一栅线组时，向触控芯片发送第一信号以控制触控芯片向对应的触控驱动信号传输线发送触控驱动信号，当所述确定模块确定当前处于打开状态的栅线属于第二栅线组时，向触控芯片发送第二信号以控制触控芯片停止向触控驱动信号传输线发送触控驱动信号。

9.如权利要求8所述的内嵌式触控显示装置，其特征在于，所述控制模块分别与一高电平信号输入和一低电平信号输入端连接；

当所述确定模块确定当前处于打开状态的栅线属于第一栅线组时，所述控制模块与所述高电平信号输入端导通，所述控制模块向触控芯片发送所述高电平信号输入端输入的高电平信号；

当所述确定模块确定当前处于打开状态的栅线为第二栅线组时，所述控制模块与所述低电平信号输入端导通，所述控制模块向触控芯片发送所述低电平信号输入端输入的低电平信号。

10.如权利要求1所述的内嵌式触控显示装置，其特征在于，所述内嵌式触控显示装置还包括第二基板；

所述第二基板中包括：

多条探测电极，所述探测电极与所述触控驱动电极垂直相交设置。

11.一种内嵌式触控显示装置驱动方法，其特征在于，包括：

记录当前处于打开状态的栅线所在行数；

基于所述行数，确定当前处于打开状态的栅线属于第一栅线组或第二栅线组，所述第一栅线组与第一基板中的公共电极对应，所述第二栅线组与第一基板中的触控驱动电极对应，所述公共电极与所述触控驱动电极同层间隔设置；

若当前处于打开状态的栅线属于第一栅线组，则控制触控芯片向对应的触控驱动信号传输线发送触控驱动信号，若当前处于打开状态的栅线属于第二栅线组，则控制触控芯片停止向触控驱动信号传输线发送触控驱动信号。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述控制触控芯片向对应的触控驱动信号传输线发送触控驱动信号包括：

向触控芯片发送高电平信号以控制触控芯片向对应的触控驱动信号传输线发送触控驱动信号；

所述控制触控芯片停止向触控驱动信号传输线发送触控驱动信号包括：

向触控芯片发送低电平信号以控制触控芯片停止向触控驱动信号传输线发送触控驱动信号。