CN106293178A - 触控显示装置及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控显示装置及其驱动方法。该触控显示装置包括至少两个子显示区域，其中至少一个子显示区域具有两条或两条以上栅极线。该触控显示装置的驱动周期包括显示扫描时段和触控时段，在每个驱动周期的显示扫描时段，一栅极驱动器以每个子显示区域内的一条栅极线作为起始扫描线，然后依次发送栅极信号对每个子显示区域内的栅极线进行扫描。其中，在至少两个驱动周期的显示扫描时段，该栅极驱动器分别以该至少一个子显示区域的不同栅极线作为起始扫描线。

Description

触控显示装置及其驱动方法

技术领域

本发明涉及一种触控显示装置及其驱动方法。

背景技术

现有的触控显示装置一般有显示面板、触控面板以及周边控制电路等组成。在嵌入式（in-cell)触控显示装置的驱动方式中，显示面板的扫描线与触控面板的感测信号的驱动扫描线划分为数个区块（block），针对同一区块的显示扫描和触控扫描中，显示扫描固定由区块第一条扫描线扫描到区块的最后一条扫描线。在显示扫描完成后，显示扫描会中断，触控扫描开始动作，以对触控操作进行侦测。在该区块的触控扫描完成后，则开始下一个区块的显示扫描。上述传统的驱动方式，由于触控扫描而中断显示扫描，显示面板每个区块的第一条扫描线（或最后一条扫描线）充放电时间受触控驱动的影响而与其他扫描线存在电性差异，可能会出现显示中断交界处不连续的现象。随着触控显示装置分辨率的逐渐提高（充电时间变少），这种不连续的现象会更为显著。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可避免上述不连续现象的触控显示装置，包括触控显示面板以及驱动电路***。该触控显示面板包括第一基板以及设置于该第一基板上的驱动层，该驱动层包括栅极线以及与该栅极线绝缘相交的源极线。该驱动电路***包括与该栅极线连接的栅极驱动器。该触控显示面板被划分为至少两个子显示区域，其中至少一个子显示区域具有两条或两条以上栅极线。该触控显示装置的驱动周期包括显示扫描时段和触控时段，在每个驱动周期的显示扫描时段，所述栅极驱动器以每个子显示区域内的一条栅极线作为起始扫描线，然后依次发送栅极信号对每个子显示区域内的栅极线进行扫描。其中，在至少两个驱动周期的显示扫描时段，该栅极驱动器分别以该至少一个子显示区域的不同栅极线作为起始扫描线。

还有必要提供一种所述触控显示装置的驱动方法，该方法包括：

选择步骤：在每个驱动周期的显示扫描时段，在每个子显示区域内选择一条栅极线作为起始扫描线，其中，在至少两个驱动周期的显示扫描时段，在该至少一个子显示区域内选择不同的栅极线作为起始扫描线；及

扫描步骤：从该起始扫描线开始依次向每个子显示区域内的栅极线发送栅极信号，以对该触控显示装置进行显示驱动。

相较于现有技术，本发明的触控显示面板及其驱动方法使得每个子显示区域中断的显示扫描线（栅极线）不是固定的一条线，使同一子显示区域中，每一条栅极线都有机会被中断，进而改善扫描线之间存在的电性差异，如此可改善上述不连续的问题，使得触控显示面板的整体显示画面变得均匀。

附图说明

图1是本发明提供的一触控显示面板的立体结构示意图。

图2是图1所示该触控显示面板沿II-II线之剖面结构示意图。

图3是图1所示第一基板的驱动层的示意图。

图4是图1所示的驱动层与公共电极的对应关系示意图。

图5是采用如图1所示触控显示面板的内嵌式触控显示装置的功能模块示意图。

图6是所述触控显示面板的分区示意图。

图7是一实施例中，在不同的驱动周期内，所述触控显示装置的栅极驱动器对图6所示的子显示区域S1内的栅极线进行扫描的栅极信号的波形图。

图8是另一实施例中，在不同的驱动周期内，所述栅极驱动器对所述子显示区域S1内的栅极线进行扫描的栅极信号的波形图。

主要元件符号说明

触控显示装置	1
		触控显示面板	10
第一基板	11
		第一基底	111
驱动层	112
		绝缘层	113
公共电极层	114
		公共电极	114a
第二基板	13
		第二基底	131
触控感测电极层	132
		触控感测电极	132a
液晶层	12
		像素电极	112a
像素单元	Px
		驱动电路***	20
时序控制器	21
		栅极驱动器	22
源极驱动器	23
		公共电压产生电路	24
触控感测电路	25
		选择电路	26
栅极线	GL
		栅极信号	GS
源极线	SL
		图像数据	DATA
源极控制信号	SCS
		选择信号	SS
公共电压控制信号	CCS
		感测线	TL
栅极控制信号	GCS
		触控控制信号	TCS
驱动周期	T
		第一驱动周期	T1
第二驱动周期	T2
		第x驱动周期	Tx
显示扫描时段	Ta
		触控扫描时段	Tb
感测信号	TS

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

图1为本发明提供的一触控显示面板10的立体结构示意图，图2为图1所示该触控显示面板10沿II-II线之剖面结构示意图。该触控显示面板10用于分时显示图像以及感测触控操作。在本实施例中，该触控显示面板10以一内嵌式触控液晶显示面板为例进行说明。该触控显示面板10包括第一基板11、与该第一基板11相对设置的第二基板13，及夹于该第一基板11与该第二基板13之间的液晶层12。

该第一基板11为阵列基板（也称下基板），第一基板11包括第一基底111、驱动层112、绝缘层113以及公共电极层114。该驱动层112包括多个以矩阵形式排列的像素电极112a，该驱动层112设置于该第一基底111上。该绝缘层113覆盖形成于该驱动层112表面，该公共电极层114包括多个公共电极114a，该公共电极层114设置于该绝缘层113表面。其中，该像素电极112a与该公共电极114a产生水平电场使得液晶层12之液晶分子发生偏转以实现显示。

该第二基板13为对向基板(也称上基板或者彩膜基板)，该第二基板13包括第二基底131与触控感测电极层132。该触控感测电极层132包括多个间隔一定距离且沿第二方向排列设置的触控感测电极132a，该触控感测电极层132用于侦测用户的触控操作。该触控感测电极132a与作为触控驱动电极的公共电极114a配合，检测该触控操作并识别该触控操作在触控显示面板10上的坐标位置。

本实施例中，该第一基底111与第二基底131的材质可以为透明的玻璃或者塑料材质，该像素电极112a、该公共电极114a以及该触控感测电极132a的材质可以为氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)或者氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，IZO)，但并不以此为限。

请参阅图3，图3为图1所示第一基板11的驱动层112的示意图。该驱动层112包括相互平行的多条栅极线GL（又称“扫描线”）、与该栅极线GL垂直且绝缘相交的源极线SL（又称“数据线”）、以及多条平行于栅极线GL且与栅极线GL、源极线SL绝缘的公共电极线CL。该栅极线GL、公共电极线CL与该源极线SL相交而界定呈矩阵排列的像素单元Px，每一像素单元Px包括一薄膜晶体管15(Thin Film Transistor，TFT)及与薄膜晶体管15连接的像素电极112a。其中，该栅极线GL与公共电极线CL沿第一方向（如图所示的X轴方向）延伸，而该源极线SL沿与第一方向不同的第二方向（如图所示的Y轴方向）延伸。

请参阅图4，图4为图1所示的触控电极层132与公共电极114a的对应关系示意图，该驱动层112的每一列（Row）像素单元PX与一个公共电极114a在位置上相对应。也就是说，公共电极114a的个数与该像素单元PX的列数相等，且每一个公共电极114a与对应的一列像素单元PX在垂直于该第一基板11的方向上的投影交迭。另外，每一个公共电极114a对应与其中一条公共电极线CL电性连接。本实施例中，公共电极114a呈长条状。在变更实施例中，该公共电极114a也可以使其它形状。所述公共电极114a在所述第二方向上间隔预定距离且相互绝缘地排列设置。所述触控感测电极132a在第一方向上间隔预定距离且相互绝缘地排列设置。该公共电极114a与该触控感测电极132a相互绝缘相交设置。本实施例中，该触控感测电极132a呈长条状。其中，当该公共电极114a加载对应的电压时，该公共电极114a与该触控感测电极132a构成一感测电容Ct，并形成电场，使该触控显示面板10感测外部的触控操作。可变更地，该触控驱动电极也可为设置在该第一基板上的其他信号线，如额外设置的感测电极。

请参阅图5，其为采用如图1所示触控显示面板10的内嵌式（in-cell）触控显示装置的功能模块示意图，该内嵌式触控显示装置1包括触控显示面板10与驱动电路***20。具体地，该驱动电路***20用于驱动触控显示面板10显示图像，以及感测该触控显示面板10上的触控操作。具体地，该驱动电路***20包括时序控制器21、栅极驱动器22、源极驱动器23、公共电压产生电路24、触控感测电路25以及选择电路26。所应说明的是，该驱动电路***20中的各元件只是为了方便说明本发明而根据其主要功能进行的命名，而不能对本发明的范围形成限定。例如，应当理解的是，在其它实施例中，所述栅极驱动器22以及源极驱动器23可由一个显示驱动器（或显示驱动芯片、显示驱动电路等）替代。

所述时序控制器21用于接收外部***提供的水平同步信号H，并对应输出栅极控制信号GCS至栅极驱动器22，输出源极控制信号SCS与图像数据DATA至源极驱动器23，输出公共电压控制信号CCS至公共电压产生电路24，以及选择信号SS至选择电路26，另外还输出触控控制信号TCS至触控感测电路25。

栅极驱动器22通过栅极线GL连接至触控显示面板10的像素单元Px。栅极驱动器22根据栅极控制信号GCS并通过该栅极线GL输出栅极信号GS（又称“扫描信号”）至像素单元Px，以选通对应的像素单元PX。源极驱动器23通过源极线SL连接至像素单元Px，并依据源极控制信号SCS将图像数据DATA通过该源极线SL传输至像素单元PX，从而使得像素单元Px显示该图像数据DATA。

公共电压产生电路24在公共电压控制信号CCS的控制下产生至少两种不同波形的公共电压。本实施例中，该至少两种不同波形之公共电压分别为第一公共电压Vcom1与第二公共电压Vcom2。其中，该第一公共电压Vcom1为具有第一固定电压值的直流电压，在该内嵌式触控显示装置1显示图像时施加至公共电极114a。第二公共电压Vcom2为第二固定电压值与第三固定电压值交替变换的交流电压，用于在该内嵌式触控显示装置1感测触控操作时作为触摸控制信号施加至公共电极114a。例如，该第二固定电压值可以是0V，第三固定电压值可以是3.5V。

选择电路26电性连接于公共电压产生电路24，并通过公共电极线CL连接至公共电极114a。选择电路26接收所述第一公共电压Vcom1与第二公共电压Vcom2，并依据选择信号SS通过公共电极线CL传输至对应的公共电极114a。

触控感测电路25通过感测线TL与触控感测电极132a连接，并依据所述触控控制信号TCS接收触控显示面板10接收到的感测信号TS，通过对该感测信号TS之处理以及分析，例如模数转换(A/D转换)等处理，进而识别施加至触控显示面板10的触控操作的坐标位置。

如图6所示，为所述触控显示面板10的分区示意图。本实施例中，该触控显示面板10划分为至少两个子显示区域。例如图6所示，该触控显示面板10划分为n个子显示区域，分别以S1至Sn命名。所述n个子显示区域中至少一个子显示区域具有两条或两条以上栅极线GL。在一优选实施例中，每个子显示区域可具有相同数量的栅极线GL。

请一并参阅图7，所述栅极驱动器22依序向所述子显示区域内的栅极线GL发送栅极信号，以实现对触控显示面板10的显示驱动。该触控显示面板10的每个驱动周期T包括一显示扫描时段Ta以及一触控扫描时段Tb。在显示扫描时段Ta，该栅极驱动器22对子显示区域内的栅极线GL进行扫描，以实现显示驱动。在触控扫描时段Tb，所述触控感测电路25对相应的触控感测电极132a进行触控扫描，以实现对触控操作的侦测。在该触控时段Tb，该触控感测电极132a以及所述公共电极114a分别作为感测触控操作的第一感测电极（如扫描电极）以及第二电极电极（如感测电极）。优选地，本实施例中，针对同一子显示区域，例如，针对所述具有两条或两条以上栅极线GL的至少一个子显示区域，在至少两个驱动周期中，所述栅极驱动器22分别以该子显示区域内不同的栅极线GL作为起始扫描线，依序对该子显示区域内的栅极线GL进行扫描。优选地，本实施例中，在任意相邻的两个驱动周期中，该至少一个子显示区域的起始扫描线GL为互不相同的栅极线。该起始扫描线是指该至少一个子显示区域中，在每个驱动周期中第一个被扫描的栅极线GL。

在一实施例中，在不同的驱动周期，该子显示区域的起始扫描线按栅极线GL的排列顺序依次发生变化，例如从第一条栅极线依序向最后一条栅极线变化，或者从最后一条栅极线依序向第一条栅极线变化。例如图7，为不同的驱动周期内，栅极驱动器22对所述子显示区域S1内的栅极线GL进行扫描的栅极信号的波形图。例如，在第一驱动周期T1，该栅极驱动器22以栅极线GL11作为起始扫描线，依序对该子显示区域S1内的栅极线进行扫描。在第二驱动周期T2，该栅极驱动器22以栅极线GL12作为起始扫描线，依序对该子显示区域S1内的栅极线进行扫描。相应地，在第x驱动周期，该栅极驱动器22以栅极线GL1x作为起始扫描线，依序对该子显示区域S1内的栅极线进行扫描。在其它实施例中，在第一驱动周期T1，可以以该子显示区域S1的最后一条栅极线GL1x作为起始扫描线，而相应地，在第x驱动周期Tx，则以该子显示区域S1的第一条栅极线GL11作为起始扫描线。当然，应当理解，也可以从其它栅极线开始（例如从GL13开始），依序变换该子显示区域S1的起始扫描线。此外，在每个驱动周期（如T1、T2...Tx）的显示扫描时段Ta，该公共电极层114的公共电极114a被施加一固电压值的公共电压信号。然后，在每个驱动周期的触控时段Tb，栅极驱动器22停止发送扫描信号至所述栅极线，同时该公共电极层114的公共电极114a被施加触摸控制信号，从而使得触控感测电路25可通过侦测该触摸电极层132的触控感测电极132a上的电压变化即可获知施加到该触控显示装置1的触摸动作。该触摸控制信号为交流电压信号。

在另一实施例中，在不同的驱动周期，所述栅极驱动器22可随机选择一栅极线GL作为起始扫描线依序对该子显示区域的栅极线进行扫描。优选地，相邻两驱动周期内选择的起始扫描线为不同的栅极线。例如图8所示，为不同的驱动周期内，栅极驱动器22对所述子显示区域S1内的栅极线GL进行扫描的栅极信号的波形图。例如，在第一驱动周期T1，该栅极驱动器22随机选择栅极线GL11作为起始扫描线，依序对该子显示区域S1内的栅极线进行扫描。在第二驱动周期T2，该栅极驱动器22随机选择栅极线GL13作为起始扫描线，依序对该子显示区域S1内的栅极线进行扫描。而在第x驱动周期，该栅极驱动器22随机选择栅极线GL12作为起始扫描线，依序对该子显示区域S1内的栅极线进行扫描。此外，在每个驱动周期（如T1、T2...Tx）显示扫描时段Ta，该公共电极层114的公共电极114a被施加一固电压值的公共电压信号。然后，在每个驱动周期的触控时段Tb，栅极驱动器22停止发送扫描信号至所述栅极线，同时该公共电极层114的公共电极114a被施加触摸控制信号，从而使得触控感测电路25可通过侦测该触摸电极层132的触控感测电极132a上的电压变化即可获知施加到该触控显示装置1的触摸动作。该触摸控制信号为交流电压信号。

综上所述，上述对触控显示面板10的栅极线扫描方式使得每个子显示区域中断的显示扫描线（栅极线）不是固定的一条线，使同一子显示区域中，每一条栅极线都有机会被中断，进而改善扫描线之间存在的电性差异，如此可使得触控显示面板10的整体显示画面变得均匀。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种触控显示装置，包括触控显示面板以及驱动电路***，该触控显示面板包括第一基板以及设置于该第一基板上的驱动层，该驱动层包括栅极线以及与该栅极线绝缘相交的源极线；该驱动电路***包括与该栅极线连接的栅极驱动器；该触控显示面板被划分为至少两个子显示区域，其中至少一个子显示区域具有两条或两条以上栅极线，该触控显示装置的每个驱动周期包括显示扫描时段和触控时段，其特征在于，在每个驱动周期的显示扫描时段，所述栅极驱动器以每个子显示区域内的一条栅极线作为起始扫描线，然后依次发送栅极信号对每个子显示区域内的栅极线进行扫描，在至少两个驱动周期的显示扫描时段，该栅极驱动器分别以该至少一个子显示区域的不同栅极线作为起始扫描线。

2.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，在任意相邻的两个驱动周期中，该该栅极驱动器分别以该至少一个子显示区域的不同栅极线作为起始扫描线。

3.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，每个子显示区域具有相同数量的栅极线。

4.根据权利要求3所述的触控显示装置，其特征在于，在不同的驱动周期，所述至少一个子显示区域的起始扫描线按所述栅极线的排列顺序依次发生变化。

5.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，在不同的驱动周期，所述栅极驱动器随机选择所述至少一个子显示区域的一栅极线作为该至少一个子显示区域的起始扫描线。

6.根据权利要求5所述的触控显示装置，其特征在于，在相邻两驱动周期的显示扫描时段，所述栅极驱动器在该至少一个子显示区域随机选择的起始扫描线不相同。

7.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述驱动电路***还包括触控感测电路，所述触控显示面板还包括与所述第一基板相对设置的第二基板，该第一基板上设置有公共电极，该第二基板上设置有触控感测电极，该触控感测电极与该触控感测电路连接，在所述驱动周期的触控时段，该触控感测电极与该公共电极配合以侦测触控操作。

8.根据权利要求7所述的触控显示装置，其特征在于，在每个驱动周期的触控扫描时段，所述公共电极被施加触摸控制信号。

9.一种触控显示装置的驱动方法，该触控显示装置具有至少两个子显示区域，其中至少一个子显示区域具有两条或两条以上栅极线，每个子显示区域的驱动周期包括显示扫描时段和触控时段，该方法包括：

选择步骤：在每个驱动周期的显示扫描时段，在每个子显示区域内选择一条栅极线作为起始扫描线，其中，在至少两个驱动周期的显示扫描时段，在该至少一个子显示区域内选择不同的栅极线作为起始扫描线；及

扫描步骤：从该起始扫描线开始依次向每个子显示区域内的栅极线发送栅极信号，以对该触控显示装置进行显示驱动。

10.根据权利要求9所述的触控显示装置的驱动方法，其特征在于，在任意相邻两驱动周期的显示扫描时段，所述选择步骤在所述至少一个子显示区域内选择不同的栅极线作为起始扫描线。

11.根据权利要求9所述的触控显示装置的驱动方法，其特征在于，所述每个子显示区域具有相同数量的栅极线，其中，在不同的驱动周期的显示扫描时段，所述选择步骤按照每个子显示区域内的栅极线的排列顺序依序选择不同的栅极线作为起始扫描线。

12.根据权利要求9所述的触控显示装置的驱动方法，其特征在于，在不同驱动周期的显示扫描时段，所述选择步骤随机选择所述至少一个子显示区域的一栅极线作为该至少一个子显示区域的起始扫描线。

13.根据权利要求11所述的触控显示面板的驱动方法，其特征在于，在相邻两驱动周期的显示扫描时段，所述选择步骤在该至少一个子显示区域中随机选择的起始扫描线不相同。