CN106406622A - Oled触控显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种OLED触控显示装置，通过在OLED显示面板的阵列基板上制作触控电极，并将触控电极经由感测线连接至数据驱动芯片的模数转换器，并将现有技术中的触控驱动模块整合到时序控制器中，从而通过OLED显示面板的外部补偿侦测模块完成触控扫描侦测，触控扫描时，通过数据驱动芯片内的模数转换器进行电荷侦测，根据触控电极块电性连接的感测线的位置、以及感测控制信号的时序确定触摸的位置，能够省去触控芯片，减少OLED触控显示装置的芯片数量，降低OLED触控显示装置的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种OLED触控显示装置。
背景技术
近年来，液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)装置和有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示装置等平板显示装置已经逐步取代CRT显示器，成为显示装置市场中的主流产品。其中，OLED显示装置具有自发光、驱动电压低、发光效率高、响应时间短、清晰度与对比度高、近180°视角、使用温度范围宽，可实现柔性显示与大面积全色显示等诸多优点，被业界公认为是最有发展潜力的显示装置。
OLED显示装置通常包括：基板、与基板相对设置的封装盖板、设于基板上的阳极、设于阳极上的空穴注入层、设于空穴注入层上的空穴传输层、设于空穴传输层上的发光层、设于发光层上的电子传输层、设于电子传输层上的电子注入层、及设于电子注入层上的阴极。OLED显示装置工作时向发光层发射空穴和电子，将这些电子和空穴组合产生激发性电子-空穴对，并将激发性电子-空穴对从受激态转换为基态实现发光。
随着便携式电子显示设备的发展，触摸屏(Touch panel)提供了一种新的人机互动界面，其在使用上更直接、更人性化。将触摸屏与平面显示装置整合在一起，形成触控显示装置，能够使平面显示装置具有触控功能，可通过手指、触控笔等执行输入，操作更加直观、简便。目前OLED触控显示装置通常采用将OLED显示装置和触摸屏分开来制做，然后再将二者结合起来，通常包括四层结构，分别是OLED基板、OLED盖板、触摸屏基板、与触摸屏盖板。请参阅图1，现有的OLED触控显示面板包括：触控面板91、设于所述触控面板91下方的OLED显示面板92、与所述触控面板91电性连接的触控芯片94、与所述OLED显示面板92电性连接的数据驱动芯片93、与所述数据驱动芯片93电性连接的时序控制器95、与所述时序控制器95及触控芯片94均电性连接的***芯片96，其中触控芯片94中设有用于侦测触控信号的模数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)及触控驱动模块，数据驱动芯片93中设有用于侦测OLED显示面板中有机发光二极管和驱动薄膜晶体管阈值电压的外部补偿侦测模块，同时使用触控驱动模块与外部补偿侦测模块造成了模块的重复，不利于生产成本的控制，降低了产品竞争力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种OLED触控显示装置，能够减少OLED触控显示装置的芯片数量，降低OLED触控显示装置的生产成本。
为实现上述目的，本发明提供了一种OLED触控显示装置，包括：OLED触控显示面板、与所述OLED触控显示面板电性连接的数据驱动芯片、与所述数据驱动芯片电性连接的时序控制器、以及与所述时序控制器电性连接的***芯片；
所述OLED触控显示面板包括：基板、设于所述基板上的触控电极层、设于所述触控电极层上的钝化层、设于所述钝化层上的多个阵列排布的像素单元；
所述数据驱动芯片包括：模数转换器，所述模数转换器通过感测线与所述像素单元电性连接，同一列像素单元电性连接同一条感测线；
所述触控电极层包括：数个阵列排布且相互独立的触控电极块，每一个触控电极块对应n个像素单元，每一个触控电极块与其所对应的n个像素单元中的一个像素单元电性连接的感测线电性连接，n为正整数；
所述OLED触控显示装置通过所述模数转换器、时序控制器、及***芯片的配合完成触控信号的侦测与像素单元的阈值电压补偿。
每一个像素单元均包括：开关薄膜晶体管、驱动薄膜晶体管、感测薄膜晶体管、存储电容、以及有机发光二极管；
所述开关薄膜晶体管的栅极接入扫描信号，源极接入数据信号，漏极电性连接驱动薄膜晶体管的栅极；所述驱动薄膜晶体管的源极接入电源电压，漏极电性连接有机发光二极管的阳极；所述感测薄膜晶体管的栅极接入感测控制信号，源极电性连接驱动薄膜晶体管的漏极，漏极电性连接感测线；所述存储电容的一端电性连接驱动薄膜晶体管的栅极，另一端电性连接驱动薄膜晶体管的漏极；有机发光二极管的阴极接地。
所述触控电极块经由感测薄膜晶体管与所述感测线电性连接。
所述触控电极块通过一过孔与所述感测薄膜晶体管的源极电性连接。
所述OLED触控显示装置在一帧画面时间内，先进行画面传输，再进行触控扫描。
画面传输时，所述数据信号的传输频率为所述OLED触控显示装置的画面显示频率的2倍。
触控扫描时，***芯片根据触控电极块电性连接的感测线的位置、以及感测控制信号的时序确定触摸的位置。
所述基板、触控电极层、以及钝化层均为透明的，所述像素单元发出的光线经由基板出射。
本发明的有益效果：本发明提供了一种OLED触控显示装置，通过在OLED显示面板的阵列基板上制作触控电极，并将触控电极经由感测线连接至数据驱动芯片的模数转换器，并将现有技术中的触控驱动模块整合到时序控制器中，从而通过OLED显示面板的外部补偿侦测模块完成触控扫描侦测，触控扫描时，通过数据驱动芯片内的模数转换器进行电荷侦测，根据触控电极块电性连接的感测线的位置、以及感测控制信号的时序确定触摸的位置，能够省去触控芯片，减少OLED触控显示装置的芯片数量，降低OLED触控显示装置的生产成本。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为现有的OLED触控显示装置的结构图；
图2为本发明的OLED触控显示装置的结构图；
图3为本发明的OLED触控显示装置的剖面图；
图4为本发明的OLED触控显示装置的触控电极俯视图；
图5为本发明的OLED触控显示装置的等效电路图；
图6为本发明的OLED触控显示装置的工作时序图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图2，本发明提供一种OLED触控显示装置，包括：OLED触控显示面板1、与所述OLED触控显示面板1电性连接的数据驱动芯片(Source IC)2、与所述数据驱动芯片2电性连接的时序控制器(Tcon)3、以及与所述时序控制器3电性连接的***芯片4；
请参阅图3，所述OLED触控显示面板1包括：基板11、设于所述基板11上的触控电极层12、设于所述触控电极层12上的钝化层13、设于所述钝化层13上的第一金属层141、设于所述第一金属层141以及钝化层13上的栅极绝缘层142、设于所述栅极绝缘层142上的有源层143、设于所述有源层143以及栅极绝缘层142上的层间绝缘层144、设于所述层间绝缘层144上的第二金属层145、设于所述第二金属层145及层间绝缘层144上的平坦层146、设于所述平坦层146上的阳极层147、设于所述阳极层147上的有机发光层148、设于所述阳极层147及平坦层146上并且包围所述有机发光层148的像素定义层149、设于所述有机发光层148及像素定义层149上的阴极层1410、设有阴极层1410上封装盖板(未图示)。
所述第一金属层141、栅极绝缘层142、有源层143、层间绝缘层144、第二金属层145、平坦层146、阳极层147、阳极层147、有机发光层148、像素定义层149、以及阴极层1410共同形成了多个阵列排布的像素单元14。
其中，所述第一金属层141、栅极绝缘层142、有源层143、层间绝缘层144、第二金属层145共同形成了若干个薄膜晶体管、电容、以及金属连接线，具体地，所述第一金属层141形成有若干个薄膜晶体管的栅极、电容的下电极板、以及栅极线，所述第二金属层142形成有若干个薄膜晶体管的源极与漏极、电容的上电极板、数据线、以及感测线，所述阳极层147、有机发光层148、像素定义层149、及阴极层1410共同形成了若干个有机发光二极管。
其中，所述基板11、触控电极层12、钝化层13、栅极绝缘层142、层间绝缘层144、平坦层146、以及阳极层147均为透明的，所述像素单元14发出的光线经由基板11出射。
请参阅图2，所述数据驱动芯片2包括：模数转换器ADC，所述模数转换器ADC通过感测线与所述像素单元14电性连接，同一列像素单元14电性连接同一条感测线；
请参阅图4，所述触控电极层12包括：数个阵列排布且相互独立的触控电极块121，每一个触控电极块121对应n个像素单元14，每一个触控电极块121与其所对应的n个像素单元14中的一个像素单元14电性连接的感测线电性连接，n为正整数。
所述OLED触控显示装置通过所述模数转换器ADC、时序控制器3、及***芯片4的配合完成触控信号的侦测与像素单元14的阈值电压补偿。
具体地，请参阅图5，在本发明的优选实施例中，每一个像素单元14中形成有开关薄膜晶体管T1、驱动薄膜晶体管T2、感测薄膜晶体管T3、存储电容C1、以及有机发光二极管D1，即采用3T1C的像素驱动电路。
所述开关薄膜晶体管T1的栅极接入扫描信号Scan，源极接入数据信号Data，漏极电性连接驱动薄膜晶体管T2的栅极；所述驱动薄膜晶体管T2的源极接入电源电压，漏极电性连接有机发光二极管D1的阳极；所述感测薄膜晶体管T3的栅极接入感测控制信号Sen，源极电性连接驱动薄膜晶体管T2的漏极，漏极电性连接感测线；所述存储电容C1的一端电性连接驱动薄膜晶体管T2的栅极，另一端电性连接驱动薄膜晶体管T2的漏极；有机发光二极管D1的阴极接地；
具体地，所述有机发光二极管D1的阳极和阴极之间还形成有寄生电容Coled。
具体地，所述感测线经由一多路复用模块Mux连接至所述模数转换器ADC，此外，还包括一开关K1，所述开关K1的一端连接所述多路复用器的输出端，另一端连接参考电压Vcm。多条感测线通过多路复用模块Mux多个通路分别连接至模数转换器ADC。具体地，请参阅图4，所述触控电极块121经由感测薄膜晶体管T3与所述感测线电性连接，具体地，请参阅图3，所述触控电极块121通过一过孔与所述感测薄膜晶体管T3的源极电性连接，所述过孔贯穿所述钝化层13、栅极绝缘层142、以及层间绝缘层144。
具体地，请参阅图6，所述OLED触控显示装置的工作过程为：所述OLED触控显示装置在一帧画面时间内，先进行画面传输，再进行触控扫描，在本发明的优选实施例中，OLED触控显示装置的画面显示频率为60Hz，即一帧画面的时长为16.7ms，所述数据信号Data的传输频率为120Hz，即数据信号Data传输的时长为8.3ms，画面传输时，扫描信号Scan逐行开启开关薄膜晶体管T1，数据信号Data充入存储电容C1中，使得驱动薄膜晶体管T2导通，同时开关K1闭合，将驱动薄膜晶体管T2的源极电压固定在参考电压Vcm，有机发光二极管D1发光，全部像素扫描结束后，开关K1断开，有机发光二极管D1保持发光，开始进入触控扫描，当没有手指触摸时，触控电极产生的电容为C2，当有手指触摸时另外产生一电容C3，***芯片4根据触控电极块121电性连接的感测线的位置、以及感测控制信号Sen的时序确定触摸的位置，具体为根据侦测到电荷变化的感测线的位置得出触摸位置的横坐标，根据感测控制信号Sen当前的时序得出触摸位置的纵坐标，进而确定触摸的位置。
此外，根据OLED显示时，阈值电压补偿的需要，可以在触控扫描结束后的空闲(Blank)阶段加入阈值电压的侦测，实现阈值电压的实时补偿，也可以在每次OLED触控显示装置关机时进行阈值电压的侦测，实现阈值电压的关机补偿，阈值电压的侦测的时间可以根据需要进行相应选择，这不会影响本发明的实现。
综上所述，本发明提供了一种OLED触控显示装置，通过在OLED显示面板的阵列基板上制作触控电极，并将触控电极经由感测线连接至数据驱动芯片的模数转换器，并将现有技术中的触控驱动模块整合到时序控制器中，从而通过OLED显示面板的外部补偿侦测模块完成触控扫描侦测，触控扫描时，通过数据驱动芯片内的模数转换器进行电荷侦测，根据触控电极块电性连接的感测线的位置、以及感测控制信号的时序确定触摸的位置，能够省去触控芯片，减少OLED触控显示装置的芯片数量，降低OLED触控显示装置的生产成本。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种OLED触控显示装置，其特征在于，包括：OLED触控显示面板(1)、与所述OLED触控显示面板(1)电性连接的数据驱动芯片(2)、与所述数据驱动芯片(2)电性连接的时序控制器(3)、以及与所述时序控制器(3)电性连接的***芯片(4)；
所述OLED触控显示面板(1)包括：基板(11)、设于所述基板(11)上的触控电极层(12)、设于所述触控电极层(12)上的钝化层(13)、设于所述钝化层(13)上的多个阵列排布的像素单元(14)；
所述数据驱动芯片(2)包括：模数转换器(ADC)，所述模数转换器(ADC)通过感测线与所述像素单元(14)电性连接，同一列像素单元(14)电性连接同一条感测线；
所述触控电极层(12)包括：数个阵列排布且相互独立的触控电极块(121)，每一个触控电极块(121)对应n个像素单元(14)，每一个触控电极块(121)与其所对应的n个像素单元(14)中的一个像素单元(14)电性连接的感测线电性连接，n为正整数；
所述OLED触控显示装置通过所述模数转换器(ADC)、时序控制器(3)、及***芯片(4)的配合完成触控信号的侦测与像素单元(14)的阈值电压补偿。
2.如权利要求1所述的OLED触控显示装置，其特征在于，每一个像素单元(14)均包括：开关薄膜晶体管(T1)、驱动薄膜晶体管(T2)、感测薄膜晶体管(T3)、存储电容(C1)、以及有机发光二极管(D1)；
所述开关薄膜晶体管(T1)的栅极接入扫描信号(Scan)，源极接入数据信号(Data)，漏极电性连接驱动薄膜晶体管(T2)的栅极；所述驱动薄膜晶体管(T2)的源极接入电源电压，漏极电性连接有机发光二极管(D1)的阳极；所述感测薄膜晶体管(T3)的栅极接入感测控制信号(Sen)，源极电性连接驱动薄膜晶体管(T2)的漏极，漏极电性连接感测线；所述存储电容(C1)的一端电性连接驱动薄膜晶体管(T2)的栅极，另一端电性连接驱动薄膜晶体管(T2)的漏极；有机发光二极管(D1)的阴极接地。
3.如权利要求2所述的OLED触控显示装置，其特征在于，所述触控电极块(121)经由感测薄膜晶体管(T3)与所述感测线电性连接。
4.如权利要求3所述的OLED触控显示装置，其特征在于，所述触控电极块(121)通过一过孔与所述感测薄膜晶体管(T3)的源极电性连接。
5.如权利要求3所述的OLED触控显示装置，其特征在于，所述OLED触控显示装置在一帧画面时间内，先进行画面传输，再进行触控扫描。
6.如权利要求5所述的OLED触控显示装置，其特征在于，画面传输时，所述数据信号(Data)的传输频率为所述OLED触控显示装置的画面显示频率的2倍。
7.如权利要求5所述的OLED触控显示装置，其特征在于，触控扫描时，***芯片(4)根据触控电极块(121)电性连接的感测线的位置、以及感测控制信号(Sen)的时序确定触摸的位置。
8.如权利要求1所述的OLED触控显示装置，其特征在于，所述基板(11)、触控电极层(12)、以及钝化层(13)均为透明的，所述像素单元(14)发出的光线经由基板(11)出射。
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