一种显示装置及其控制系统的制作方法

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种显示装置及其控制系统。

背景技术：

随着显示技术的不断发展，用户对可交互式显示技术的需求日渐增加。以触摸式显示技术为例，触控式显示技术作为被应用最为广泛的交互式显示技术，存在交互功能单一，无法实现远程交互，无法识别声音，无法感应磁场和触摸力度等问题。为了解决这一问题，现有技术中提出了通过在显示装置中增加除触摸触感器外的其他类型的传感器，来增强显示装置的交互功能。然而，在实际应用中，当把其他类型传感器和触控传感器集成到同一显示装置中时，不同的交互传感器系统之间会相互影响，存在信号相互串扰的问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种显示装置及其控制系统，能够在避免各类型交互传感器串扰的同时提高单一类型的交互传感器的刷新率，使该显示装置适配于更广泛的显示交互应用场景。

本发明实施例提供一种控制系统，应用于显示装置中，所述控制系统包括交互传感器、驱动模块和状态控制模块，所述交互传感器包括主传感器和至少一种辅助传感器，所述状态控制模块包括多种工作状态，所述驱动模块分别与所述状态控制模块和所述交互传感器电性连接，并在所述状态控制模块的控制下驱动所述主传感器和所述辅助传感器在所述显示装置的同一帧周期内交叉工作，所述状态控制模块处于不同的工作状态时，所述主传感器和至少一种所述辅助传感器在所述驱动模块的驱动下分别具有不同的工作频率。

可选的，所述状态控制模块包括第一工作状态和第二工作状态；

其中，当所述状态控制模块为所述第一工作状态时，所述主传感器的工作频率大于所述辅助传感器的工作频率；当所述状态控制模块为所述第二工作状态时，所述主传感器的工作频率小于所述辅助传感器的工作频率。

可选的，当所述状态控制模块为所述第一工作状态时，所述主传感器在一帧画面周期内完成a次完整扫描，所述光感传感器在b帧画面周期内完成1次完整扫描；当所述状态控制模块为所述第二工作状态时，所述辅助传感器在一帧画面周期内完成c次完整扫描，所述主传感器在d帧画面周期内完成1次完整扫描，其中，a、b、c和d均为大于1的整数。

可选的，所述状态控制模块还包括第三工作状态，当所述状态控制模块为所述第三工作状态时，所述主传感器的工作频率等于所述辅助传感器的工作频率。

可选的，当所述状态控制模块为所述第三工作状态时，所述主传感器在一帧画面周期内完成e次完整扫描，所述辅助传感器在一帧画面周期内完成e次完整扫描，其中，e为大于或等于1的整数。

可选的，所述控制系统还包括检测模块，所述检测模块分别与所述主传感器和所述辅助传感器电连接，用于检测是否有有效信号触发所述主传感器和所述辅助传感器。

可选的，所述控制系统还包括状态切换模块，所述状态切换模块分别与所述检测模块和所述状态控制模块电连接，用以控制所述状态控制模块在不同的工作状态中切换；其中，

当所述检测模块在一判定周期内检测到所述有效信号触发所述主传感器但未触发所述辅助传感器时，所述状态切换模块控制所述状态控制模块将工作状态调整为所述第一工作状态；

当所述检测模块在一判定周期内检测到所述有效信号触发所述辅助传感器但未触发所述主传感器时，所述状态切换模块控制所述状态控制模块将工作状态调整为所述第二工作状态；

当所述检测模块在一判定周期内检测到所述有效信号触发所述主传感器和所述辅助传感器时，所述状态切换模块控制所述状态控制模块将工作状态调整为所述第三工作状态。

可选的，所述主传感器为触控传感器、光感传感器、压感传感器、声控传感器和电磁传感器中的一种，所述辅助传感器为触控传感器、光感传感器、压感传感器、声控传感器和电磁传感器中的至少一种，且所述主传感器与所述辅助传感器为不同类型的传感器。

可选的，所述主传感器为所述触控传感器和所述光感传感器中的一种，所述辅助传感器为所述触控传感器和所述光感传感器中的另一种。

本发明实施例提供一种显示装置，该显示装置包括显示面板和上述的控制系统，其中，所述交互传感器设置于所述显示面板内或所述显示面板上。

本发明提供的该显示装置及其控制系统通过使多种类型的交互传感器在同一帧周期内交叉工作，并通过状态控制模块调节各类型传感器的工作频率，在避免串扰的同时提高了交互传感器的刷新率，使该显示装置适配于更广泛的显示交互应用场景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的显示装置的模块示意图；

图2为本发明实施例公开的交互传感器的结构示意图；

图3(a)为本发明实施例公开的交互传感器为第一工作状态时的一帧画面周期内的时序示意图；

图3(b)为本发明实施例公开的交互传感器为第二工作状态时的一帧画面周期内的时序示意图；

图3(c)为本发明实施例公开的交互传感器为第三工作状态时的一帧画面周期内的时序示意图；

图4为本发明实施例公开的又一显示装置的模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。本发明实施例提供一种显示装置。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。

实施例一

本发明实施例一公开了一种显示装置及其控制系统。该显示装置包括该控制系统及显示面板10。该控制系统包括：交互传感器、驱动模块和状态控制模块，该交互传感器包括主传感器和至少一种辅助传感器，该状态控制模块包括多种工作状态，该驱动模块分别与该状态控制模块和该交互传感器电性连接，并在该状态控制模块的控制下驱动该主传感器和该辅助传感器在该的同一帧周期内交叉工作，该状态控制模块处于不同的工作状态时，该主传感器和至少一种该辅助传感器在该驱动模块的驱动下分别具有不同的工作频率。该交互传感器设置于该显示面板10内或该显示面板10上。

本发明提供的控制系统及显示装置通过使交互传感器在同一帧周期内交叉工作，同时通过状态控制模块调节各类型传感器的工作频率，在避免串扰的同时提高了交互传感器的刷新率，使其适配于更广泛的显示交互应用场景。

如图1和图2所示，本实施例中，该显示面板10可以是液晶显示面板(liquidcrystaldisplay，lcd)、有机发光二极管(organiclight-emittingdiode，oled)显示面板、小型发光二极管(mini-lightemittingdiode，mini-led)显示面板或微型发光二极管(micro-lightemittingdiode，micro-led)显示面板中的任意一种或多种。

本实施例中，该交互传感器20的类型包括多种类型，具体可以是：触控传感器21、光感传感器22、压感传感器、声控传感器和电磁传感器中的至少两种，其例如是触控传感器21、光感传感器22；触控传感器21、压感传感器；触控传感器21、声控传感器；触控传感器21、电磁传感器；触控传感器21、光感传感器22、压感传感器；触控传感器21、光感传感器22、声控传感器；触控传感器21、光感传感器22、电磁传感器；光感传感器22、压感传感器、声控传感器；触控传感器21、光感传感器22、压感传感器、声控传感器；本实施例在此不再一一列举。

以目前应用广泛的触控传感器21为例，按照触控传感器21与该显示面板10的相对位置分类，该触控传感器21可以是内嵌式(in-cell)触控传感器、盒上式(on-cell)触控传感器或外挂式(ogs)触控传感器；同样，该光感传感器22、压感传感器、声控传感器和电磁传感器也可以设置于该显示面板10的内部或外侧，本实施例对此不作限定。

本实施例中，该交互传感器20包括主传感器和辅助传感器，该主传感器为触控传感器21、光感传感器22、压感传感器、声控传感器和电磁传感器中的一种，该辅助传感器包括触控传感器21、光感传感器22、压感传感器、声控传感器和电磁传感器中的至少一种，且该主传感器与该辅助传感器为不同类型的传感器。进一步地，该主传感器例如为该触控传感器21和该光感传感器22中的一种，该辅助传感器为该触控传感器21和该光感传感器22中的另一种。

下面以该主传感器为触控传感器21，辅助传感器为光感传感器22为例进行说明。

本实施例中，该控制系统包括设置于该显示面板10上的触控传感器21和光感传感器22。该显示面板10例如包括多行扫描线和多列数据线，该多行扫描线和该多列数据线相互交叉设置，该驱动模块30还可以与显示面板10的栅极驱动器电连接以向该栅极驱动器提供驱动信号，该栅极驱动器用于驱动该显示面板10的多行扫描线。该触控传感器21和该光感传感器22例如集成于一交互传感器面板中，当然，在其他实施例中，触控传感器21和该光感传感器22还可以直接集成于显示面板10内部，本实施例对此不作限定。该交互传感器面板例如包括：两块玻璃基板glass和设置于两块玻璃基板glass之间的触控传感器21和光感传感器22，该触控传感器21和该光感传感器22例如为同层设置，当然，在其他实施例中，该触控传感器21和该光感传感器22还可以异层设置。触控传感器21和光感传感器22上方还依次层叠设置有钝化层，黑色矩阵bm和光学胶oca和玻璃基板glass，触控传感器21和光感传感器22下方依次层叠设置有玻璃基板glass和光学胶oca以及平坦保护层oc，该sensetft例如设置于黑色矩阵bm的下方该触控传感器21包括触控发射电极tx和触控接收电极rx，该光感传感器22包括sensetft(传感tft)和switchtft(开关tft)以及后续的readout(读出电路)和处理系统组成。

结合图1、图2、图3(a)-图3(c)所示，本实施例中，为了避免光感传感器22中栅极驱动线对触控传感器21中rx的影响和触控传感器21中tx对光感传感器22中readout的影响，本发明实施例中的控制系统采用分时多功的驱动方法，将显示装置一帧画面的时间t分成完全独立的触控驱动时间t1、光感驱动时间t3，以及插黑时间(blankingtime)t2和t4，该一帧的时间即帧画面周期，其对应该显示面板10的栅极驱动电路逐行完全扫描该多行扫描线以形成一显示画面所对应的时间。在每一帧画面周期t内，驱动时序按照t1，t2，t3，t4的顺序依次进行，例如该触控驱动时间t1内该触控传感器21被该驱动模块30所驱动，该光感驱动时间t3内该光感传感器22被该驱动模块30所驱动。由于该两种类型的交互传感器20的驱动时序是独立设置且相互间隔的，因此，能够避免不同交互系统之间的串扰问题。优选的，插黑时间t2等于插黑时间t4。在本申请的其他实施例中，t3例如为触控驱动时间，该触控驱动时间内该触控传感器21被该驱动模块30所驱动，t1例如为光感驱动时间，该光感驱动时间内该光感传感器22被该驱动模块30所驱动。

本实施例中，该控制系统中的驱动模块30用于驱动该多种类型的交互传感器20在同一帧周期内交叉工作。具体的，该驱动模块30与该多种类型的交互传感器20电连接，该控制系统中的触控传感器21和光感传感器22的电极结构例如也呈多行和多列设置，但触控传感器21和光感传感器22的电极结构的行数和列数可以与显示面板10的显示驱动电路的扫描线的行数相同或不同。该驱动模块30可以在一帧画面周期内的t1时间段内对该触控传感器21完成1次或多次完整扫描，也可以在多帧画面周期的多个t1时间段内才完成对该触控传感器21的一次完整扫描；该驱动模块30可以在一帧画面周期内的t3时间段内对该光感传感器22完成1次或多次完整扫描，也可以在多帧画面周期的多个t3时间段内才完成对该光感传感器22的一次完整扫描。

本实施例中，该状态控制模块40例如包括第一工作状态和第二工作状态，其中，该触控传感器21第一工作状态下的工作频率大于其第二工作状态下的工作频率，该光感传感器22该第一工作状态下的工作频率低于其第二工作状态22下工作频率。即该状态控制模块40由第一工作状态切换至第二工作状态时，该触控传感器21的工作频率减小，该光感传感器22的工作频率增大。进一步的，当该状态控制模块40为该第一工作状态时，该触控传感器21的工作频率大于该光感传感器22的工作频率；当该状态控制模块40为该第二工作状态时，该触控传感器21的工作频率小于该光感传感器22的工作频率。具体的，当该状态控制模块40为该第一工作状态时，该触控传感器21在一帧画面周期内的t1时间段内完成a次完整扫描，该光感传感器22在b帧画面周期内的b个t3时间段内完成1次完整扫描；当该状态控制模块40为该第二工作状态时，该光感传感器22在一帧画面周期内的t3时间段内完成c次完整扫描，该触控传感器21在d帧画面周期内的d个t1时间段内完成1次完整扫描，其中，a、b、c、d为大于1的整数。进一步地，a等于c，b等于d。

本实施例中，该状态控制模块40包括第三工作状态，当该状态控制模块40为该第三工作状态时，该触控传感器21的工作频率小于其第一工作状态时的工作频率，但大于其第二工作状态时的频率；该光感传感器22的工作频率大于其第一工作状态时的工作频率，但小于其第二工作状态时的频率，即该状态控制模块40由第一工作状态切换至第三工作状态再切换至第二工作状态时，该触控传感器21的工作频率依次减小，该光感传感器22的工作频率依次增大。进一步地，当该状态控制模块40为该第三工作状态时，该触控传感器21的工作频率等于该光感传感器22的工作频率。当该状态控制模块40为该第三工作状态，该触控传感器21在一帧画面周期内的t1时间段内完成e次完整扫描，光感传感器22在一帧画面周期内的t1时间段内完成e次完整扫描，其中，e为大于或等于1的整数，且e小于a，e小于c。进一步地，当该状态控制模块40为第三工作状态时，每个帧周期内的插黑时间t2大于第一状态时和第二状态时的插黑时间t2，每个帧周期内的插黑时间t4大于第一状态时和第二状态时的插黑时间t4。

实施例二

本发明实施例二公开的显示装置及其控制系统与实施例一公开的显示装置及其控制系统的结构相类似，对于相同的部分，本实施例在此不再赘述。不同的是，参照图2-图4，本实施例中，该控制系统例如还包括与交互传感器20电连接的检测模块50，具体的，该检测模块50分别与该触控传感器21和该光感传感器22电连接，用于检测是否有有效信号触发该触控传感器21和该光感传感器22。具体的，该有效信号例如包括用于触发该触控传感器21的第一有效信号和触发该光感传感器22的第二有效信号，该第一有效信号例如为由用户点击或触碰显示装置的屏幕所产生的触控信号，该第二有效信号例如为由激光笔照射显示装置的屏幕所产生的光感信号。

本实施例中，该控制系统还包括状态切换模块60，状态切换模块60分别与该检测模块50和该状态控制模块40电连接，当该检测模块50在一判定周期内检测到该有效信号触发该触控传感器21但未触发该光感传感器22时，该状态切换模块60将该状态控制模块40调整为第一工作状态；当该检测模块50在一判定周期内检测到该有效信号触发该光感传感器22但未触发该光感传感器22时，该状态切换模块60将该状态控制模块40调整为第二工作状态；当该检测模块50在一判定周期内检测到该有效信号触发该光感传感器22和该光感传感器22时，该状态切换模块60将该状态控制模块40调整为第三工作状态。具体的，当b大于或等于d时，该判定周期为b帧画面周期；当该b小于d时，该判定周期为d帧周期。

进一步地，该控制系统的状态控制模块40例如包括初始状态，该初始状态例如为系统预设或用户根据实际应用场景进行选择，该初始状态包括第一工作状态、第二工作状态和第三工作状态。

下面对该当控制系统的状态控制模块40的工作模式进行说明，当该状态控制模块40为第一工作状态时，该触控传感器21的工作频率大于该光感传感器22的工作频率，该触控传感器21在一帧画面周期内完成a次完整扫描，该光感传感器22在b帧画面周期内完成1次完整扫描，其中a，b均为大于1的整数。此时，该光感传感器22按照第一工作状态运行，该触控传感器21保持高的工作频率，该检测模块50仅对该光感传感器22进行检测，当该检测模块50检测到b帧画面周期内无有效信号触发该光感传感器22，则继续检测下一个b帧画面周期；若在某个b帧画面周期内检测到第二有效信号触发了该光感传感器22，则该检测模块50检测该个b帧画面周期内的最后一个画面周期中是否有第一有效信号触发该触控传感器21；若该个b帧画面周期内的最后一个画面周期中有第一有效信号触发该触控传感器21，则该状态切换模块60将该状态控制模块40由第一工作状态切换为第三工作状态，使该触控传感器21的工作频率等于该光感传感器22的工作频率，该触控传感器21在一帧画面周期内完成e次完整扫描，光感传感器22在一帧画面周期内完成e次完整扫描，其中，e为大于或等于1的整数，若该个b帧画面周期内的最后一个画面周期中无第一有效信号触发该触控传感器21，则将该状态切换模块60将该状态控制模块40由第一工作状态切换为第二工作状态，该触控传感器21的工作频率小于该光感传感器22的工作频率，该光感传感器22在一帧画面周期内完成c次完整扫描，该触控传感器21在d帧画面周期内完成1次完整扫描，其中，c、d均为大于1的整数。

当该状态控制模块40为第二工作状态时，该触控传感器21的工作频率小于该光感传感器22的工作频率，该光感传感器22在一帧画面周期内完成c次完整扫描，该触控传感器21在d帧画面周期内完成1次完整扫描，其中，c、d均为大于1的整数。此时，该光感传感器22按照第二工作状态运行，该光感传感器22保持高的工作频率，该检测模块50仅对该触控传感器21进行检测，当该检测模块50检测到d帧画面周期内无有效信号触发该触控传感器21，继续检测下一个d帧画面周期；若在某个d帧画面周期内检测到第一有效信号触发了该触控传感器21，则该检测模块50检测该个d帧画面周期内的最后一个画面周期中是否有第二有效信号触发该光感传感器22；若该个d帧画面周期内的最后一个画面周期中有第二有效信号触发该光感传感器22，则该状态切换模块60将该状态控制模块40由第二工作状态切换为第三工作状态，使该触控传感器21的工作频率等于该光感传感器22的工作频率，该触控传感器21在一帧画面周期内完成e次完整扫描，光感传感器22在一帧画面周期内完成e次完整扫描，其中，e为大于或等于1的整数，若该个d帧画面周期内的最后一个画面周期中无第二有效信号触发该光感传感器22，则将该状态切换模块60将该状态控制模块40由第二工作状态切换为第一工作状态，该触控传感器21的工作频率大于该光感传感器22的工作频率，该触控传感器21在一帧画面周期内完成a次完整扫描，该光感传感器22在b帧画面周期内完成1次完整扫描，其中a，b均为大于1的整数。

当该状态控制模块40为第三工作状态时，该触控传感器21的工作频率等于该光感传感器22的工作频率，该触控传感器21在一帧画面周期内完成e次完整扫描，光感传感器22在一帧画面周期内完成e次完整扫描，其中，e为大于或等于1的整数，且e小于a，e小于c。此时，该检测模块50同时对该触控传感器21和该光感传感器22进行检测，该光感传感器22按照第三工作状态运行，该触控传感器21和该光感传感器22同时保持中等的工作频率，当该检测模块50检测到e帧画面周期内同时有第一有效信号和第二有效信号分别触发该触控传感器21和光感传感器22时，继续检测下一个e帧画面周期；当该检测模块50检测到某个e帧画面周期内仅有第一有效信号触发了该触控传感器21时，则将该状态切换模块60将该状态控制模块40由第三工作状态切换为第一工作状态，该触控传感器21的工作频率大于该光感传感器22的工作频率，该触控传感器21在一帧画面周期内完成a次完整扫描，该光感传感器22在b帧画面周期内完成1次完整扫描，其中a，b均为大于1的整数；当该检测模块50检测到某个e帧画面周期内仅有第二有效信号触发了该光感传感器22时，则将该状态切换模块60将该状态控制模块40由第三工作状态切换为第二工作状态，该触控传感器21的工作频率小于该光感传感器22的工作频率，该光感传感器22在一帧画面周期内完成c次完整扫描，该触控传感器21在d帧画面周期内完成1次完整扫描，其中c，d均为大于1的整数。

当该状态控制模块40为第三工作状态时，且该检测模块50检测到某个e帧画面周期内无有效信号触发该触控传感器21和光感传感器22时，该状态切换模块60从该个e帧画面周期的后一帧画面开始计数，当计数到第s(s为大于1的整数)帧依然没有有效信号触发该触控传感器21和光感传感器22时，该状态切换模块60将该状态控制模块40切换为初始状态。

实施例三

本发明实施例三公开的显示装置及控制系统与实施例一和实施例二公开的显示装置及其控制系统的结构相类似，对于相同的部分，本实施例在此不再赘述。不同的是，在本实施例中，该主传感器例如为触控传感器，该辅助传感器包括多种类型，其例如为光感传感器和压感传感器。该状态控制模块处于不同的工作状态时，该主传感器和至少一种该辅助传感器在该驱动模块的驱动下具有不同的工作频率，例如在该状态控制模块40为一种工作状态时，该触控传感器21保持高工作频率，该光感传感器22和该压感传感器均保持低工作频率；在该状态控制模块40为另一种工作状态时，该触控传感器21保持低工作频率，该光感传感器22保持低频率状态，该压感传感器保持高工作频率；在该状态控制模块40为又一种工作状态时，该触控传感器21保持低工作频率，该光感传感器22保持高工作频率，该压感传感器保持低工作频率；在该状态控制模块40为再一种工作状态时，该触控传感器21、光感传感器22、压感传感器均保持中工作频率。

以上对本发明实施例所提供的控制系统及显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。