显示装置及驱动方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种显示装置，特别是涉及一种具有显示功能且同时还利用超声波感 测触摸操作的显示装置。
【背景技术】
[0002] 现有的触控显示装置中，用于图像显示的显示模组与触控感测模组独立分开设 置，触控感测模组按照技术分为红外式、电容式及超声波式等，其中超声波式感测装置通常 包括声波发送单元、声波接收单元及用于侦测物体特征(如指纹)的开关元件阵列。可见，该 触控显示装置结构较复杂、成本较高。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，有必要提供一种结构较为简单的具有图像显示以及触摸识别的显示装 置。
[0004] 一种显示装置，该显示装置包括图像显示模组与超声波感测模组，该图像显示模 组包括第一基板、与第一基板相对设置的第二基板以及夹设于该第一、第二基板之间的显 示介质，该第一基板包括至少一数据线与至少一第一显示电极，该第二基板包括至少一第 二显示电极，该第一显示电极与该第二显示电极用于驱动该显示介质显示图像。该超声波 感测模组包括超声波发射单元与超声波接收元件，该超声波发射单元设置于该第一基板上 并用于发射超声波，该超声波接收元件设置于该第二显示电极远离该第二基板的表面，用 于接收该超声波信号并将该超声波信号转换为触控感测信号传输至该第二显示电极，该数 据线分时输出一数据信号至该第一显示电极以显示图像或自该第二显示电极读取该触控 感测信号以识别触摸操作。
[0005] 一种显示装置的驱动方法，该显示装置包括图像显示模组与超声波感测模组，该 图像显示模组包括第一基板、与第一基板相对设置的第二基板以及夹设于该第一、第二基 板之间的显示介质，该第一基板包括至少一数据线与至少一第一显示电极，该第二基板包 括至少一第二显示电极，该第一显示电极与该第二显示电极用于驱动该显示介质显示图 像，该超声波感测模组包括超声波发射单元与超声波接收元件，该超声波发射单元设置于 该第一基板上并用于发射超声波，该超声波接收元件设置于该第二显示电极远离该第二基 板的表面，该驱动方法包括步骤： 在第一时间段，自该数据线加载数据信号至该第一显示电极，该第一显示电极与该第 二显示电极驱动该显示介质显示该数据信号； 在第二时间段，停止加载数据信号至该第一显示电极，控制该超声波发射单元发射超 声波信号； 在第三时间段，该超声波接收元件接收反射的该超声波信号，并且将该超声波信号转 换为触控感测信号，将该触控感测信号传输至该数据线； 自该数据线读取该触控感测信号，依据该触控感测信号识别触摸操作。
[0006] 相较于现有技术，显示装置在触控感测时段直接利用该第二显示电极接收触控感 测信号，同时利用数据线传输触控感测信号至读取电路，因此，该显示装置结构简单。另 外，该超声波接收元件设置于第二基板对应的第二显示电极的表面，因此，能够防止第二显 示电极的高温制程给该超声波接收元件带来损坏，有效提高了该显示装置的触控感测可靠 性。
【附图说明】
[0007] 图1是本发明第一实施方式的显示装置的立体分解示意图。
[0008] 图2是图1所示显示装置的立体组装示意图。
[0009] 图3为图2所示显示装置沿III-III线的剖面结构示意图。
[0010] 图4为图1-3所示该显示装置的电路框。
[0011] 图5为图1-3所示显示装置的等效电路示意图。
[0012] 图6为图1所示显示装置的驱动波形图。
[0013] 图7为图1所不显不装置的驱动流程不意图。
[0014] 图8为本发明一变更实施方式中该显示装置的剖面结构示意图。
[0015] 图9为本发明另一变更实施方式中该显示装置的剖面结构示意图。
[0016] 图10为如图8-9所示该显示装置的等效电路示意图。
[0017] 图11为如图8-9所示显示装置的驱动波形图。
[0018] 主要元件符号说明
【主权项】
1. 一种显示装置，该显示装置包括图像显示模组与超声波感测模组，该图像显示模组 包括第一基板、与第一基板相对设置的第二基板以及夹设于该第一、第二基板之间的显示 介质，该第一基板包括至少一数据线与至少一第一显示电极，该第二基板包括至少一第二 显示电极，该第一显示电极与该第二显示电极用于驱动该显示介质显示图像，其特征在于， 该超声波感测模组包括超声波发射单元与超声波接收元件，该超声波发射单元设置于该第 一基板上并用于发射超声波，该超声波接收元件设置于该第二显示电极远离该第二基板的 表面，用于接收该超声波信号并将该超声波信号转换为触控感测信号传输至该第二显示电 极，该数据线分时输出一数据信号至该第一显示电极以显示图像或自该第二显示电极读取 该触控感测信号以识别触摸操作。
2. 如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该超声波接收元件为连续的面状结构。
3. 如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，该超声波接收元件邻近该显示介质的 表面还设置第一绝缘层，该第一绝缘层具有第一厚度，该第二显示电极与该第一显示电极 构成电容结构以接收并传输该触控感测信号。
4. 如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，该第一基板还设置至少一第一开关元 件，该第一开关元件电性连接该数据线与该第一显示电极，该第一开关元件分时处于导通 状态，该第一显示电极在该第一开关元件处于导通状态时将该触控感测信号传输至该数据 线。
5. 如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，该显示装置分时处于显示时段与触控 感测时段，该第一开关元件在该显示时段处于导通状态时用于将该数据信号传输至该第一 显示电极，该第一开关元件在该触控感测时段处于状态时将触控感测信号传输至该数据 线。
6. 如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，该超声波接收元件邻近该显示介质的 表面还设置第一绝缘层，该第一绝缘层具有第二厚度，该第二显示电极与该数据线构成电 容结构以接收并传输该触控感测信号。
7. 如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，该第一基板还设置至少一第一开关元 件，该第一开关元件电性连接该数据线与该第一显示电极，该第一开关元件在该显示装置 处于显示时段时处于导通状态，并将该数据信号传输至该第一显示电极，该第一开关元件 在该显示装置处于触控感测时段处于截止状态。
8. 如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该超声波接收元件为多个沿平行于数 据线方向延伸的条形结构，且该超声波接收元件中每一个条形结构均正对于该数据线。
9. 如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，该超声波接收电极与该数据线构成电 容结构，该第二显示电极与该数据线构成电容结构以接收并传输该触控感测信号。
10. 如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，该第一基板还设置至少一第一开关元 件，该第一开关元件电性连接该数据线与该第一显示电极，该第一开关元件在该显示装置 处于显示时段时处于导通状态，并将该数据信号传输至该第一显示电极，该第一开关元件 在该显示装置处于触控感测时段处于截止状态。
11. 一种显示装置的驱动方法，该显示装置包括图像显示模组与超声波感测模组，该图 像显示模组包括第一基板、与第一基板相对设置的第二基板以及夹设于该第一、第二基板 之间的显示介质，该第一基板包括至少一数据线与至少一第一显示电极，该第二基板包括 至少一第二显示电极，该第一显示电极与该第二显示电极用于驱动该显示介质显示图像， 该超声波感测模组包括超声波发射单元与超声波接收元件，该超声波发射单元设置于该第 一基板上并用于发射超声波，该超声波接收元件设置于该第二显示电极远离该第二基板的 表面，其特征在于，该驱动方法包括步骤： 在第一时间段，自该数据线加载数据信号至该第一显示电极，该第一显示电极与该第 二显示电极驱动该显示介质显示该数据信号； 在第二时间段，停止加载数据信号至该第一显示电极，控制该超声波发射单元发射超 声波信号； 在第三时间段，该超声波接收元件接收反射的该超声波信号，并且将该超声波信号转 换为触控感测信号，将该触控感测信号传输至该数据线； 自该数据线读取该触控感测信号，依据该触控感测信号识别触摸操作。
12. 如权利要求11所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，依据该触控感测信号进 一步识别指纹。
13. 如权利要求11所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，该第一时间段、该第二时 间段与该第三时间段在时间上无重叠。
14. 如权利要求11所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，该第一显示电极与该第 二显示电极构成电容结构，用于接收该触控感测信号。
15. 如权利要求14所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，该第一基板还设置至少 一开关元件，该开关元件电性连接该数据线与该第一显示电极，在第一时间段，控制该第一 开关元件处于导通状态，以将数据信号传输至该第一显示电极；在第二时间段，控制该第一 开关元件处于截止状态，并停止将该显示信号传输至该第一显示电极。
16. 如权利要求15所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，在第三时间段，控制该第 一开关元件处于导通状态，该第一显示电极自该第二显示电极接收该触控感测信号，并将 该触控感测信号传输至该数据线。
17. 如权利要求11所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，该数据线与该第二显示 电极构成电容结构，用于接收该触控感测信号。
18. 如权利要求17所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，在第三时间段，控制该第 一开关元件处于截止状态，该数据线直接接收并输出该触控感测信号。
【专利摘要】一种显示装置及其驱动方法。该显示装置包括图像显示模组与超声波感测模组，图像显示模组包括第一、第二基板及夹设于二者之间的显示介质。第一基板包括至少一数据线与至少一第一显示电极，该第二基板包括至少一第二显示电极，该第一显示电极与该第二显示电极用于驱动显示介质显示图像。超声波感测模组包括超声波发射单元与超声波接收元件，超声波发射单元设置于第一基板上并用于发射超声波信号，超声波接收元件设置于该第二显示电极远离该第二基板的表面，用于接收并转换该超声波信号为触控感测信号传输至该第二显示电极。数据线分时输出一数据信号至该第一显示电极以显示图像或自第二显示电极读取该触控感测信号以识别触摸操作。
【IPC分类】G06F3-043, G09G3-20, G02F1-133
【公开号】CN104835439
【申请号】CN201510183257
【发明人】陈俊吉, 黄上育, 陈祯佑, 王世育
【申请人】业成光电（深圳）有限公司, 英特盛科技股份有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月17日