CN104503610B - 一种触控扫描方法及触控显示面板、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种触控扫描方法，用于驱动触控显示面板，所述触控显示面板包括多条栅极线，多条公共电极，多条触控感应电极，所述多条公共电极的延伸方向与所述栅极线延伸方向平行且在宽度方向上至少与一条所述栅极线有交叠，所述多条公共电极复用为触控驱动电极，所述触控扫描方法包括：向所述栅极线提供显示扫描信号，执行显示扫描；向所述触控驱动电极提供触控扫描信号，执行触控扫描；所述触控扫描和显示扫描不同时发生在交叠的触控驱动电极和栅极线。本发明提供的触控扫描方法，可以避免显示扫描与触控扫描之间的互相干扰，提高触控显示面板的触控性能。

Description

一种触控扫描方法及触控显示面板、显示装置

技术领域

本发明涉及触控显示技术领域，尤其涉及一种触控扫描方法及触控显示面板、显示装置。

背景技术

触控显示技术的发展，大大方便的人机交互操作。常用的触控显示技术，从结构上可以分为Oncell、Incell、Hybrid。为了减小触控显示屏的厚度，触控电极层可能与其他膜层复用，如图1所示的触控显示面板，包括驱动IC，多条栅极线1、多条公共电极2、多条触控感应电极(RX)3，复用公共电极2为触控驱动电极(TX)。通常情况下，由若干个驱动IC分别为面板提供显示驱动信号和触控信号，图1仅为示意图。一般情况下，公共电极的宽度覆盖若干条栅极线，如图2所示。图2为图1中S区域的放大示意图，其包括子像素4，公共电极2的宽度覆盖四条栅极线1。在功能膜层的复用时，显示功能与触控功能会存在互相干扰。

发明内容

鉴于上述技术问题，本发明提供一种提高触控显示面板触控性能的解决方案。

一方面，本发明优选实施例提供一种触控扫描方法，用于驱动触控显示面板，所述触控显示面板包括多条栅极线，多条公共电极，多条触控感应电极，所述多条栅极线与所述多条公共电极位于不同层，所述多条公共电极的延伸方向与所述栅极线延伸方向平行，所述多条公共电极复用为触控驱动电极，所述触控扫描方法包括：

向所述栅极线提供显示扫描信号，执行显示扫描；

向所述触控驱动电极提供触控扫描信号，执行触控扫描；

所述触控扫描和显示扫描不同时发生在交叠的触控驱动电极和栅极线。

优选的，当显示扫描执行到某一行栅极线时，与此行栅极线没有交叠的触控驱动电极中某一条触控驱动电极执行触控扫描，或者所有的触控驱动电极停止提供触控扫描信号，执行噪音扫描。

另一方面，本发明优选实施例还提供一种触控显示面板，包括多条栅极线，多条公共电极，多条触控感应电极，栅极驱动单元，触控驱动单元，所述多条公共电极的延伸方向与所述栅极线延伸方向平行且在宽度方向上至少与一条所述栅极线有交叠，所述多条公共电极复用为触控驱动电极，其中，

所述栅极驱动单元用于向所述栅极线提供显示扫描信号；

所述触控驱动单元用于向所述触控驱动电极提供触控扫描信号或者检测所述触控感应电极的信号；

所述栅极驱动单元和所述触控驱动单元不同时向交叠的栅极线和触控驱动电极提供显示扫描信号和触控扫描信号。

优选的，当所述栅极驱动单元给某行栅极线提供显示扫描信号时，所述触控驱动单元向不与此行栅极线交叠的触控驱动电极中某一条触控驱动电极提供触控扫描信号，或者触控驱动单元不提供触控扫描信号，而只检测所述触控感应电极的信号。

另一方面，本发明优选实施例还提供一种显示装置，包括上触控显示面板。

本发明提供的触控扫描方法及触控显示面板、触控显示装置，至少具有如下有益效果：避免显示扫描与触控扫描之间的互相干扰，提高触控显示面板的触控性能。

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，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为常规的触控显示面板结构示意图；

图2为图1部分区域放大示意图；

图3A为另一种常规触控显示面板结构示意图；

图3B为图3A所示触控显示面板常规的驱动时序图；

图4为本发明实施例一提供的触控扫描方法流程示意图；

图5为本发明实施例二提供的触控显示面板驱动时序图；

图6为本发明实施例三提供的触控显示面板结构示意图；

图7为本发明实施例四提供的触控显示装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

需要说明的是，本发明实施例提供的触控扫描方法，适用于触控扫描与显示扫描存在互相干扰的触控显示面板，尤其适用于触控功能层与显示功能层有复用的触控显示面板，如图1所示，其中复用公共电极为触控驱动电极，因此当显示扫描时，驱动IC需要给公共电极提供显示所需的公共电极信号Vcom；当触控扫描时，驱动IC需要给公共电极提供触控所需的驱动信号，同时驱动IC检测触控感应电极RX的信号，以判断是否有触控动作发生，也即触控扫描指的是给触控驱动电极输入扫描信号，检测触控感应电极的信号变化。优选的，显示扫描与触控扫描分时执行。另外，通常情况下，在执行触控扫描之前或者在所有触控驱动电极完成触控扫描之后，驱动IC会执行噪音(Noise)扫描，也即在触控驱动电极没有输入扫描信号时，检测触控感应电极的信号。触控功能正常的情况下，此时检测信号没有变化，否则需要调节触控信号阈值，初始化触控***。一次噪音扫描的时间比扫描一条触控驱动电极的时间要长。通常，一次噪音扫描与所有触控驱动电极的触控扫描构成一个触控扫描周期，常用的显示频率为60HZ，触控频率为120HZ，也即一帧显示中，需要完成两个触控扫描周期。优选的，噪音扫描与显示扫描也分时执行。

上述面板结构的驱动时序，一般是把栅极线分为若干组，一组包含m根gate，扫描一组栅极线后，进行触控驱动电极TX的扫描，通常栅极线扫描的方向与触控驱动电极TX的扫描方向是相反进行的，例如栅极线由上至下扫描，则触控驱动电极TX由下至上扫描。当完成所有触控电极TX扫描之后，会进行一次Noise扫描(Nosie扫描指在不给触控驱动电极TX施加扫描信号的情况下，检测触控感应电极RX的信号)，或者在触控驱动电极TX开始扫描之前，进行一次Noise扫描。在进行顺序扫描时，当栅极线扫描的位置和触控驱动电极TX扫描的位置发生重叠时，也即触控驱动电极TX覆盖的某一行栅极线发生开启/关闭动作，此时，栅极线的扫描动作会对重叠的触控驱动电极产生噪音信号干扰，使得触控检测结果不精准，导致触控显示面板的触控灵敏度降低，不能实现高触控的要求应用，如手套、防水等。

图3B所示为触控显示面板常规的驱动时序图，图3B对应的触控显示面板如图3A所示，图3A仅是为了说明常规驱动时序列举的一个简单例子，此面板有16行栅极线，一条触控驱动电极覆盖四条栅极线，触控扫描的频率与显示扫描频率相同，均为60HZ。通常情况下，噪音扫描时间为单个触控驱动电极的扫描时间的若干倍，假设噪音扫描时间等效为四倍单条触控驱动电极的扫描时间。如图3A所示，在一帧完整的显示扫描周期内，在触控驱动电极开始扫描之前，先进行噪音扫描。由于噪音扫描时间为单条触控驱动电极扫描时间的4倍，则每隔两行栅极线扫描，进行一次噪音扫描或者TX扫描。因此，在G1～G2、G3～G4、G5～G6、G7～G8显示扫描完成之后，进行噪音扫描。假设显示扫描与触控扫描的方向相反，则在G9～G10显示扫描之后，对第一触控驱动电极TX1进行触控扫描，在G11～G12显示扫描之后，对第二触控驱动电极TX2进行触控扫描,。此时，由于第二触控驱动电极TX2覆盖了G11和G12行，因此G11和G12在显示扫描时，其栅极线中的信号会发生变化，即存在开启和关闭的过程，会对第二触控驱动电极TX2的触控扫描产生干扰，尤其是G12行栅极线发生的开启/关闭过程会对TX2的触控扫描产生干扰，导致触控结果不准确。G11、G12和TX2由于存在物理上的重叠，且G11、G12的显示扫描与TX2的触控扫描发生在此处，定义此种情况为触控扫描与扫描扫描同时发生在交叠的触控驱动电极和栅极线，也即本发明中的“同时”指的是物理重叠处的触控驱动电极和栅极线执行触控扫描和显示扫描。通常情况，在一帧显示周期中，显示扫描与触控扫描发生在交叠处的栅极线与触控驱动电极的次数，由显示频率与触控频率决定。假设显示频率为60HZ，触控频率为60HZ，则在一帧中会发生一次；若触控频率为120HZ，则会发生两次。

实施例一

图4为本发明实施例一提供一种触控扫描方法，用于驱动触控显示面板，触控显示面板包括多条栅极线，多条公共电极，多条触控感应电极，其中，公共电极的延伸方向与栅极线延伸方向平行且在宽度方向上至少与一条所述栅极线有交叠，公共电极复用为触控驱动电极，触控扫描方法包括：

向所述栅极线提供显示扫描信号，执行显示扫描；

向所述触控驱动电极提供触控扫描信号，执行触控扫描；

所述触控扫描和显示扫描不同时发生在交叠的触控驱动电极和栅极线。

向栅极线提供显示扫描信号，指的栅极驱动单元给对应行的栅极线提供开启信号，同时给相应的公共电极提供公共电压信号。栅极开启信号用于打开本行的子像素的开关元件，例如液晶显示面板，开关元件一般是TFT(薄膜晶体管)，栅极线输入开启信号，使得TFT的栅极打开，TFT的漏极连接至数据线，显示数据信号通过数据线给本行子像素输入数据信号，并存储在像素电极中。待数据信号完成输入后，栅极驱动单元停止输出开启信号，关闭开关元件。也即显示扫描包括栅极线的开启到关闭，期间完成数据信号的输入。

向触控驱动电极提供触控扫描信号，同时检测触控感应电极Rx的信号，以执行触控扫描。常用的触控方式有电容触控、电阻触控等，以电容式触控为例，向触控驱动电极TX提供触控扫描信号，若有触控发生，则会引起触控驱动电极与触控感应电极之间的电容值变化，通过检测触控感应电极Rx的信号，则能检测出信号变化。触控驱动电极界定触控位置的X方向，触控感应电极界定触控位置的Y方向，根据XY的坐标，即可识别触控位置。实施例一中，公共电极与栅极线延伸方向相同且在宽度方向上与至少一条栅极线有交叠，公共电极复用为触控驱动电极TX。由前述内容可知，通常把栅极线分组驱动，驱动完一组栅极线之后，给一条触控驱动电极TX提供触控扫描信号。

所述触控扫描和显示扫描不同时发生在交叠的触控驱动电极和栅极线。由于触控驱动电极与至少一条栅极线有交叠，也即触控驱动电极与栅极线存在物理上的重叠，优选触控扫描与显示扫描分时执行，噪音扫描与显示扫描也分时进行，一般情况下，触控扫描与噪音扫描由同一个驱动单元执行，显示扫描由另一个驱动单元执行。通常情况下，分时扫描是把栅极线分为若干组，驱动单一完成一组栅极线的显示扫描之后，执行一次触控扫描或噪音扫描。一般显示扫描的方向与触控扫描的方向相反，也即对栅极线由上往下进行显示扫描，对触控驱动电极由下往上进行触控扫描。随着显示扫描与触控扫描的进行，现有技术中，触控扫描与显示扫描会同时发生在交叠的触控驱动电极和栅极线，而本发明中，通过调整驱动单元的输出信号，使得在任何一帧时间内，触控扫描与显示扫描不会同时发生在有交叠的触控驱动电极和栅极线。因此，避免了栅极线开启到关闭的动作干扰触控扫描，提高触控检测的精确度。

实施例一提供的触控扫描方法，完整触控扫描周期依然包括所有的触控驱动电极的扫描时间和噪音扫描时间，其通过调整噪音扫描在整个触控扫描周期的位置，既不改变整个触控扫描周期的时长，又避免了执行显示扫描的栅极线对与其交叠的触控驱动电极扫描的影响，提高了触控显示面板的触控性能。

优选的，实施例一的触控扫描方法，通过调整驱动单元的信号输出，使得当显示扫描执行到某一行栅极线时，则与此行栅极线没有交叠的触控驱动电极中某一条触控驱动电极执行触控扫描，或者驱动单元不向任何一条触控驱动电极提供触控扫描信号，而直接检测触控感应电极的信号，执行噪音扫描。如此来避免触控扫描与显示扫描同时发生在有交叠的触控驱动电极和栅极线，从而避免显示扫描与触控扫描之间的信号干扰。

实施例二

为了说明实施例一所述的触控扫描方法，本发明实施例二提供了触控显示驱动时序示意图，如图5所示。图5所示的时序图对应图3A所示的触控显示面板结构。实际产品中，栅极线行数由显示屏分辨率决定，比如FHD的显示屏，分辨率为1920*1080，其包括1080行栅极线，相应的，单条触控驱动电极覆盖的栅极线数目也很多，因此，实施例二仅是为了方便描述，以图3A的结构为例。同样假设显示扫描与触控扫描的方向相反，显示扫描频率与触控扫描频率均为60HZ。

在图3A所示的触控显示面板，当G1～G2执行显示扫描之后，由于G1/G2行与第一触控驱动电极TX1不存在物理上的重叠，因此第一触控驱动电极TX1输入触控扫描信号，执行触控扫描。当G3～G4执行显示扫描之后，由于G3/G4行与第二触控驱动电极TX2不存在物理上的重叠，因此第二触控驱动电极TX2输入触控扫描信号，执行触控扫描。当G5～G6执行显示扫描之后，由于G5/G6行与第三触控驱动电极TX3存在物理上的重叠，此时，不向第三触控驱动电极TX3提供触控扫描信号，而是直接执行噪音扫描，也即触控驱动电极TX1～TX4中任何一条都不提供触控扫描信号，而直接检测触控感应电极RX的信号。由于噪音扫描的时长为单条触控驱动电极的若干倍，图5所示的噪音扫描时长为4倍单条触控驱动电极的触控扫描时间。当G5～G6执行显示扫描之后，开始执行噪音扫描，则在G7～G8、G9～G10、G11～G12执行显示扫描之后，继续执行噪音扫描。在G13～G14执行显示扫描之后，给第三触控驱动电极TX3输入触控扫描信号，执行触控扫描。由于G13～G14与第三触控驱动电极TX3没有重叠，因此，不会影响第三触控驱动电极TX3的触控扫描。同理，在G15～G16执行显示扫描之后，给第四触控驱动电极TX4输入触控扫描信号，执行触控扫描。当整个显示扫描完成一帧扫描之后，所有四条触控驱动电极TX1～TX4均完成了触控扫描，且完成了噪音扫描，也即完成了一整个触控扫描周期。因此，既不改变整个触控扫描周期的时长，又避免了执行显示扫描的栅极线对与其交叠的触控驱动电极扫描的影响，提高了触控显示面板的触控性能。

上述扫描过程，即是通过调整栅极驱动单元和触控驱动单元，使得任何一条栅极线执行显示扫描时，要么是与此行栅极线没有交叠的触控驱动电极中某一条触控驱动电极执行触控扫描，要么是所有的触控驱动电极停止提供触控扫描信号，而直接检测触控感应电极的信号，执行噪音扫描。

实施例三

图6所示为本发明实施例三提供的触控显示面板结构示意图。如图6所示，触控显示面板包括多条栅极线1，多条公共电极2，多条触控感应电极3，触控驱动单元4，栅极驱动单元5。具体的，公共电极2的延伸方向与栅极线1延伸方向平行且在宽度方向上至少与一条所述栅极线有交叠，公共电极2复用为触控驱动电极，其中，栅极驱动单元5用于向栅极线提供显示扫描信号，也即用于向栅极线提供开启信号，以打开对应行子像素的开关元件，完成显示数据的输入。触控驱动单元4用于向触控驱动电极2提供触控扫描信号，或者检测所述触控感应电极3的信号，通过向触控驱动电极2提供触控扫描信号，并检测触控感应电极3的信号，以检测是否有触控发生，完成触控扫描。或者不向触控驱动电极输入触控扫描信号，直接检测触控感应电极的信号，完成噪音扫描。

通过调整栅极驱动单元和触控驱动单元的信号输出，使得在一帧中任何时间内，栅极驱动单元提供显示扫描信号的栅极线与触控驱动单元提供触控扫描信号的触控驱动电极不是交叠的栅极线和触控驱动电极。进一步的，当栅极驱动单元5向某一行栅极线提供显示扫描信号时，则触控驱动单元4向不与此行栅极线交叠的触控驱动电极中某一条触控驱动电极提供触控扫描信号，或者触控驱动单元4不提供触控扫描信号，而只检测所述触控感应电极的信号，以执行噪音扫描。具体的工作原理可见实施例一与实施例二，在此不再赘述。优选的，显示扫描与触控扫描分时进行，显示扫描与噪音扫描分时进行。具体来说，在显示扫描时，栅极驱动单元5提供栅极驱动信号至栅极线1，触控驱动单元4提供公共电压信号至公共电极2。在触控扫描时，触控驱动单元4向触控驱动电极2(公共电极)提供触控扫描信号，栅极驱动单元5不向栅极线1提供栅极驱动信号，等触控扫描完成之后，触控驱动单元4向公共电极2提供公共电压信号，以实现画面显示。噪音扫描时，触控驱动单元4不向触控驱动电极2提供触控扫描信号，直接接收触控感应电极3的信号。等噪音扫描执行完之后，触控驱动单元4向触控驱动电极2提供公共电压信号，以实现画面显示。

需要注意的是，本实施例中，所示触控驱动单元4设置在面板上，但本发明并不以此为限，有些触控驱动单元设置在柔性电路板(FPC)或主电路板上，通过绑定工艺(bonding)绑定至显示面板上，并提供触控扫描信号或者接收检测触控感应电极的信号。另外，为公共电极提供公共电压信号的还可以由栅极驱动单元5，或者数据驱动单元(图中未示出)等其他驱动单元提供信号，图6所示的实施例并不构成对本发明的限制。

实施例四

本发明实施例四提供一种触控显示装置，如图7所示，触控显示装置10包括触控显示面板20，其中，触控显示面板20结构如同实施例三所提供的触控显示面板。

显然，上述实施例仅用于详细表述本发明，并不构成对本发明保护范围的限制。在本发明的构思下，本领域的普通技术人员任何没有创造性劳动而进行的各种改动和变型，均属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种触控扫描方法，用于驱动触控显示面板，所述触控显示面板包括多条栅极线，多条公共电极，多条触控感应电极，所述多条公共电极的延伸方向与所述栅极线延伸方向平行且在宽度方向上至少与一条所述栅极线有交叠，所述多条公共电极复用为触控驱动电极，所述触控扫描方法包括：

向所述栅极线提供显示扫描信号，执行显示扫描；

向所述触控驱动电极提供触控扫描信号，执行触控扫描；

所述触控扫描和显示扫描不同时发生在交叠的触控驱动电极和栅极线；

其中，当显示扫描执行到某一行栅极线时，所有的触控驱动电极停止提供触控扫描信号，执行噪音扫描。

2.如权利要求1所述的触控扫描方法，其特征在于，所述显示扫描具体包括：

向栅极线提供显示扫描信号，向公共电极输入公共电极信号，完成本行显示数据输入之后，停止提供显示扫描信号。

3.如权利要求1所述的触控扫描方法，其特征在于，所述触控扫描具体包括：

向所述触控驱动电极提供触控扫描信号并检测触控感应电极，以判断是否有触控动作发生。

4.如权利要求1所述的触控扫描方法，其特征在于，所述噪音扫描具体包括：

不向触控驱动电极提供触控扫描信号，直接检测触控感应电极。

5.如权利要求1所述的触控扫描方法，其特征在于，所述显示扫描方向与所述触控扫描方向相反。

6.如权利要求1所述的触控扫描方法，其特征在于，所述噪音扫描与所述显示扫描分时执行。

7.如权利要求1所述的触控扫描方法，其特征在于，所述显示扫描与所述触控扫描分时执行。

8.如权利要求1所述的触控扫描方法，其特征在于，所述噪音扫描与所述触控扫描分时执行。

9.一种触控显示面板，包括多条栅极线，多条公共电极，多条触控感应电极，栅极驱动单元，触控驱动单元，所述多条公共电极的延伸方向与所述栅极线延伸方向平行且在宽度方向上至少与一条所述栅极线有交叠，所述多条公共电极复用为触控驱动电极，其中，

所述栅极驱动单元用于向所述栅极线提供显示扫描信号；

所述触控驱动单元用于向所述触控驱动电极提供触控扫描信号或者检测所述触控感应电极的信号；

所述栅极驱动单元和所述触控驱动单元不同时向交叠的栅极线和触控驱动电极提供显示扫描信号和触控扫描信号；

其中，当所述栅极驱动单元给某行栅极线提供显示扫描信号时，触控驱动单元不提供触控扫描信号，而只检测所述触控感应电极的信号。

10.如权利要求9所述的触控显示面板，其特征在于，所述触控显示面板的触控驱动电极的延伸方向和所述触控感应电极的延伸方向互相垂直。

11.如权利要求9所述的触控显示面板，其特征在于，所述栅极驱动单元按时分方式向所述栅极线提供显示扫描信号，所述触控驱动电路按时分方式向所述触控驱动电极提供触控扫描信号或者检测所述触控感应电极的信号。

12.如权利要求9所述的触控显示面板，其特征在于，所述触控显示面板还包括相对设置的第一基板和第二基板，其中，所述触控感应电极设置于所述第一基板或所述第二基板的外侧表面，所述触控驱动电极设置于所述第一基板或所述第二基板的内侧表面。

13.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求9～12任一项所述的触控显示面板。