触控显示面板及其使用方法、检测方法
【专利摘要】本发明提供了触控显示面板及其使用方法、检测方法，该触控显示面板包括：基板，包括显示区域和非显示区域；触控电极阵列，至少设置于基板的显示区域，触控电极阵列包括由多个沿行方向和列方向排布的触控电极；以及多条触摸信号输出线和多条数据线，每个触控电极各自对应至少一条触摸信号输出线，触控电极电连接对应的触摸信号输出线，触摸信号输出线电连接至少一条数据线，触摸信号输出线的第一端通过至少一测试开关器件串联对应的数据线的第一端。本发明能有效节省功耗，减少电位切换，同时也可以消除因非扫描区间电极电平跳动对扫描区间的扰动，进一步增强触控识别的信噪比，提升触控识别的性能。
【专利说明】
触控显示面板及其使用方法、检测方法
技术领域
[0001]本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种触控显示面板及其使用方法、检测方法。
【背景技术】
[0002]现有的内嵌式触摸屏(In Cell Touch Panel)，一般将液晶显示面板(LiquidCrystal Display，IXD)的公共电极层划分为多个公共电极块，并将每一公共电极块分别通过一走线与一控制IC(integrated circuit)电连接。所述公共电极块复用做触控电极。在显示状态下，所述公共电极块用于接收公共电压信号，在触摸状态下，所述公共电极块作为触控驱动电极并用于发射触控驱动信号。
[0003]图1是现有技术的一种触控显示面板的示意图。图2是现有技术的触控显示面板中触控电极的电路图。如图1和2所示，现有的内嵌式触控显示面板10’包括矩阵排列的多个被复用的公共电极、数据线14’以及栅极线19’。在显示状态，公共电极像素电极之间形成电场以驱动液晶偏转，在触摸状态，每个公共电极被配置为触控电极11’。每个触控电极11’通过以独立的触摸信号输出线12’连接到一对应的前置放大器13’。而且触控电极11’的触摸信号输出线12’和为像素充电的数据线14’位于不同的层面上，二者之间相互独立。触控显示面板通过触摸模式和显示模式分时操作。由于在数据线14’和公共电极之间电平交替变化会有耦合电容Cvd存在，通常为降低这个耦合电容Cvd，触摸状态会在公共电极输入脉冲时，数据线14’上也会打出相同相位的脉冲，依次降低耦合电容Cvd。
[0004]图3是现有技术的触控显示面板的显示状态示意图。如图3所示，在现有的内嵌式触控显示架构中，为了降低数据线14’和公共电极之间的耦合电容Cvd，在收集触控信号的区间，数据线14’上会打出和Vcom相同相位的脉冲;但是在切回显示状态时，由于数据线14’上的电位并不会立刻从之前的脉冲电位变为现在显示状态所需的电位，所以在触摸状态切回显示状态的前几行(见图3中的第一区域111’)内会存在充电不足的现象，显示上表现为横纹，无法实现显示效果，其余部分如第二区域112’正常显示;而在收集触控信号的区间，目前是所有的传感器都会打和Vcom相同相位的脉冲，这样也会导致面板功耗增加。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供触控显示面板及其使用方法、检测方法，能有效节省功耗，减少电位切换，同时也可以消除因非扫描区间电极电平跳动对扫描区间的扰动，进一步增强触控识别的信噪比，提升触控识别的性能。
[0006]本发明实施例提供的一种触控显示面板，包括:
[0007]基板，包括显示区域和非显示区域；
[0008]触控电极阵列，至少设置于所述基板的显示区域，所述触控电极阵列包括由多个沿行方向和列方向排布的触控电极；以及
[0009]多条触摸信号输出线和多条数据线，每个所述触控电极各自对应至少一条触摸信号输出线，所述触控电极电连接对应的所述触摸信号输出线，所述触摸信号输出线电连接至少一条所述数据线，所述触摸信号输出线的第一端通过至少一测试开关器件串联对应的所述数据线的第一端。
[0010]优选地，每条所述触摸信号输出线的第一端仅通过一测试开关器件串联对应的所述数据线的第一端。
[0011 ]优选地，处于显示状态时，所述测试开关器件被配置为开路；
[0012]处于触摸状态时，所述测试开关器件被配置为通路。
[0013]优选地，所述测试开关器件是低温多晶硅晶体管。
[0014]优选地，所述测试开关器件的控制端分别电连接到一测试总线。
[0015]优选地，所述测试开关器件位于非显示区域。
[0016]优选地，同一列所述触控电极对应的多条所述数据线的第一端分别连接到一测试端子，每条所述数据线的第一端与所述测试端子之间分别串联所述测试开关器件；
[0017]每一列所述触控电极中的一个触控电极连接的至少一条所述触摸信号输出线的第一端电连接所述测试端子，所述触摸信号输出线与所述测试端子之间串联一触控开关器件。
[0018]优选地，处于测试阶段时，所述测试开关器件被配置为通路，触控开关器件被配置为开路；
[0019]处于显示状态时，所述测试开关器件和触控开关器件都被配置为开路；
[0020]处于触摸状态时，所述测试开关器件和触控开关器件都被配置为通路。
[0021]优选地，所述测试开关器件和触控开关器件都是低温多晶硅晶体管。
[0022]优选地，所述测试开关器件的控制端分别电连接到一测试总线；
[0023]所述触控开关器件的控制端分别电连接到一触控总线。
[0024]优选地，所述测试开关器件、所述触控开关器件以及所述测试端子都位于非显示区域。
[0025]优选地，所述触摸信号输出线的第二端电连接一前置放大器。
[0026]优选地，所述触控电极是自电容触控电极或是互电容触控电极。
[0027]优选地，处于显示状态时，所述触控电极被复用为公共电极。
[0028]本发明实施例提供的一种触控显示面板的使用方法，采用上述的触控显示面板，包括:
[0029]处于显示状态时，电连接到同一所述触控电极的所述触摸信号输出线与对应的所述数据线之间被配置为开路；
[0030]处于触摸状态时，电连接到同一所述触控电极的所述触摸信号输出线与对应的所述数据线之间被配置为通路;所述触控电极阵列逐列扫描触摸信号，被扫描的一列的所述触控电极和对应的所述数据线被输入相同的脉冲信号。
[0031]优选地，未被扫描的其余列的所述触控电极和对应的所述数据线被提供参考电位。
[0032]本发明实施例提供的一种触控显示面板的检测方法，采用上述的触控显示面板，包括:处于测试阶段时，电连接到同一所述触控电极的所述触摸信号输出线与对应的所述数据线之间被配置为通路，所述触摸信号输出线的第一端与所述测试端子之间被配置为开路，通过每一列所述触控电极对应的所述测试端子提供电位，进行画面检测。
[0033]本发明的触控显示面板及其使用方法、检测方法能够使得在非扫描区间的触控检测电极和数据线收集触控信号阶段维持起始的电位不用动作，可以节省功耗，并且减少电位切换，同时也可以消除因非扫描区间电极电平跳动对扫描区间的扰动，进一步增强触控识别的信噪比，提升触控识别的性能。
【附图说明】
[0034]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
[0035]图1是现有技术的一种触控显不面板的不意图；
[0036]图2是现有技术的触控显示面板中触控电极的电路图；
[0037]图3是现有技术的触控显示面板的显示状态示意图；
[0038]图4是本发明的第一种触控显示面板的示意图；
[0039]图5是本发明的第一种触控显示面板中单个触控电极的电路示意图；
[0040]图6是本发明的第一种触控显示面板的显示状态和触摸状态下的波形图；
[0041 ]图7是本发明的第二种触控显示面板的示意图；
[0042]图8是本发明的第二种触控显示面板中单个触控电极的电路示意图；以及
[0043]图9是本发明的第二种触控显示面板的显示状态和触摸状态下的波形图。
【具体实施方式】
[0044]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
[0045]第一实施例
[0046]图4是本发明的第一种触控显示面板的示意图。如图4所示，本发明的触控显示面板10，包括:基板、触控电极阵列、多条触摸信号输出线12以及多条数据线14。基板包括显示区域和非显示区域。触控电极阵列设置于基板的显示区域，触控电极阵列包括由多个沿行方向和列方向排布的触控电极11。每个触控电极11各自对应至少一条触摸信号输出线12，触控电极11电连接对应的触摸信号输出线12，触摸信号输出线12电连接至少一条数据线14(鉴于触摸信号输出线12与数据线14为不同的导线且不同层设置，因此，使用直线表示触摸信号输出线12，虚线表示数据线14)，触摸信号输出线12的第一端仅通过一测试开关器件15串联对应的数据线14的第一端。测试开关器件15可以是低温多晶硅晶体管，但不以此为限。并且，可以通过测试开关器件15控制触摸信号输出线12与数据线14之间的导通状态，即处于显示状态时，测试开关器件15被配置为开路;处于触摸状态时，测试开关器件15被配置为通路。触摸信号输出线12的第二端电连接一前置放大器13。测试开关器件15的控制端分别电连接到一测试总线SW。测试开关器件15位于非显示区域，但不以此为限。
[0047]本发明中的触控电极11是自电容触控电极11或是互电容触控电极11ο在本实施例中通过触控电极11被配置为自电容触控电极11来举例说明。触控电极11是被分时复用的电极，处于显示状态时，触控电极11被复用为公共电极。
[0048]本发明将每条触摸信号输出线12与其对应的数据线14之间设置测试开关器件15(TFT开关，即薄膜晶体管开关)。在显示状态，测试开关器件15断开，数据线14和公共电极(即触控电极11)独立动作。而在触摸状态，测试开关器件15闭合，触控电极11逐列扫描，在对应的扫描区块，自容式触控电极11和数据线14打出相同的脉冲;在非扫描区块自容式触控电极11和数据线14被提供参考电位，从而增强信噪比的同时降低功耗。
[0049]图5是本发明的第一种触控显示面板中单个触控电极的电路示意图。如图5所示，本实施例中的基本单元如图所示:每条触摸信号输出线12与其对应的数据线14之间的测试开关器件15采用低温多晶硅(LTPS)的薄膜晶体管。可选地，测试开关器件15为P沟道的薄膜晶体管。进一步地说，在显示状态，测试开关器件15的控制栅处于高电位，触摸信号输出线12和数据线14断开，公共电极(即触控电极11)与数据线14独立工作。而在触摸状态，测试开关器件15的控制栅处于低电位，触摸信号输出线12和数据线14闭合，触摸信号输出线12和数据线14导通，触控电极11可以通过触摸信号输出线12和数据线14进行触控识别以及触控信号的输出。
[0050]图6是本发明的第一种触控显示面板的显示状态和触摸状态下的波形图。如图6所示，根据不同的阶段(数据线是分批进行扫描的，部分数据线被扫描时，其余部分的数据线未被扫描)，所以数据线可以分为某一时刻处于扫描区间的数据线DLl和处于非扫描区间的数据线DL2，触控电极可以分为扫描区间的触控电极RXl和非扫描区间的触控电极RX2。测试开关器件15的通断状态受测试总线SW控制，高电平时关闭，低电平时导通。在触控显示面板的使用过程中，显示状态D与触摸状态T相互交替。与现有的驱动方式和架构相比，在非扫描区间的触控电极RX2和在非扫描区间的数据线DL2在触摸状态控阶段T中没有动作，这样也能消除因非扫描区间的电极电平的跳动对扫描区间的电极的扰动，进一步增强信噪比，提升触控识别的性能。
[0051]现有的驱动架构和方式中，所有的触控电极和数据线会因触摸状态和显示状态的状态反复切换而频繁改变电位，每次切换后前几行的像素会存在充电不足而出现横纹。显然，本发明中的触控电极和数据线没有如此频繁的电位切换，因此充电不足的现象得到改善，电极前几行的横纹现象会被大大减轻。
[0052]本发明还提供一种触控显示面板的使用方法，采用上述的触控显示面板10，包括:处于显示状态时，电连接到同一触控电极11的触摸信号输出线12与对应的数据线14之间被配置为开路。处于触摸状态时，电连接到同一触控电极11的触摸信号输出线12与对应的数据线14之间被配置为通路。触控电极阵列逐列扫描触摸信号，被扫描的一列的触控电极11和对应的数据线14被输入相同的脉冲信号。未被扫描的其余列的触控电极11和对应的数据线14被提供参考电位。该方法的实施原理如前，此处不再赘述。
[0053]第二实施例
[0054]图7是本发明的第二种触控显示面板的示意图。如图7所示，本发明的触控显示面板10，包括:基板、触控电极阵列、多条触摸信号输出线12以及多条数据线14。基板包括显示区域和非显示区域。触控电极阵列设置于基板的显示区域，触控电极阵列包括由多个沿行方向和列方向排布的触控电极11。每个触控电极11各自对应至少一条触摸信号输出线12，触控电极11电连接对应的触摸信号输出线12，触摸信号输出线12电连接至少一条数据线
14。同一列触控电极11对应的多条数据线14的第一端分别连接到一测试端子17，每条数据线14的第一端与测试端子17之间分别串联测试开关器件16。每一列触控电极11中的一个触控电极连接的至少一条触摸信号输出线12的第一端电连接测试端子17，触摸信号输出线12与测试端子17之间串联一触控开关器件18。测试开关器件16和触控开关器件18可以都是低温多晶硅晶体管，但不以此为限。触摸信号输出线12的第二端电连接一前置放大器13。并且，可以通过测试开关器件16和触控开关器件18控制触摸信号输出线12与数据线14之间的导通状态，即处于测试阶段时(例如:在触控显示面板的生产线上)，测试开关器件16被配置为通路，触控开关器件18被配置为开路。处于显示状态时(此时触控显示面已经是成品)，测试开关器件16和触控开关器件18都被配置为开路。处于触摸状态时(此时触控显示面已经是成品)，测试开关器件16和触控开关器件18都被配置为通路。测试开关器件16的控制端分别电连接到一测试总线SWl。触控开关器件18的控制端分别电连接到一触控总线SW2。测试开关器件16、测试端子17以及触控开关器件18位于非显示区域，但不以此为限。
[0055]本发明中的触控电极11是自电容触控电极11或是互电容触控电极11ο在本实施例中通过触控电极11被配置为自电容触控电极11来举例说明。触控电极11是被分时复用的电极，处于显示状态时，触控电极11被复用为公共电极。
[0056]本发明将每条数据线14的第一端与测试端子17之间分别串联测试开关器件16(TFT开关，即薄膜晶体管开关)，并且将每一列触控电极11中的一个触控电极连接的至少一条触摸信号输出线12的第一端电连接测试端子17，触摸信号输出线12与测试端子17之间串联一触控开关器件18(TFT开关，即薄膜晶体管开关)。进一步地说，在测试阶段可以将测试开关器件16闭合，触控开关器件18断开，实行面板的初步画面检测，提前拦检不良。在模组成型后显示状态，测试开关器件16和触控开关器件18都断开;在触摸状态，测试开关器件16和触控开关器件18都闭合，执行触控动作对应的触控电极和数据线打相同的脉冲，处于非扫描区间的触控电极和数据线给参考电位，可以增强信噪比的同时降低功耗。
[0057]图8是本发明的第二种触控显示面板中单个触控电极的电路示意图。如图8所示，本实施例中的基本单元如图所示:每条数据线14的第一端与测试端子17之间分别串联测试开关器件16采用低温多晶硅(LTPS)的薄膜晶体管。可选地，测试开关器件15为P沟道的薄膜晶体管。每一列触控电极11中的一条触摸信号输出线12的第一端电连接测试端子17，该触摸信号输出线12与测试端子17之间串联的触控开关器件18也采用低温多晶硅(LTPS)的薄膜晶体管。
[0058]进一步地说，在测试阶段，测试开关器件16的控制栅处于高电位，数据线14与测试端子17之间断开;触控开关器件18的控制栅处于低电位，测试端子17与触摸信号输出线12之间导通，实行面板的初步画面检测，提前拦检不良。
[0059]在模组成型后的显示状态，测试开关器件16的控制栅处于高电位，数据线14与测试端子17之间断开，触控开关器件18的控制栅处于高电位，测试端子17与触摸信号输出线12之间断开，触摸信号输出线12、数据线14和测试端子17之间断开，公共电极(即触控电极11)与数据线14独立工作。
[0060]在模组成型后的触摸状态，测试开关器件16的控制栅处于低电位，数据线14与测试端子17之间导通，触控开关器件18的控制栅处于低电位，测试端子17与触摸信号输出线12之间导通，执行触控动作对应的触控电极和数据线打相同的脉冲，非扫描区间的触控电极和数据线给参考电位，可以增强信噪比的同时降低功耗。
[0061]第二实施例在第一实施例的基础上，将每列触控电极对应的数据线通过测试开关器件16(测试总线SWl控制)连接到同一个测试端子17，并且将此列触控电极的一个触控电极连接的至少一条触摸信号输出线通过另外的触控开关器件18(触控总线SW2)连接到测试端子17;这样既保持了第一实施例所有的优点，还可以在面板测试阶段提前检测面板的相关不良，避免不良流入下一工站，减少材料耗损节约成本。
[0062]图9是本发明的第二种触控显示面板的显示状态和触摸状态下的波形图。如图9所示，根据不同的阶段(数据线是分批进行扫描的，部分数据线被扫描时，其余部分的数据线未被扫描)，数据线可以分为在某一时刻处于扫描区间的数据线DLl和处于非扫描区间的数据线DL2，触控电极可以分为扫描区间的触控电极RXI和非扫描区间的触控电极RX2。测试开关器件16的通断状态受测试总线SWl控制，高电平时关闭，低电平时导通。触控开关器件18的通断状态受测试总线SW2控制，高电平时关闭，低电平时关导通。在触控显示面板的制造和使用过程中，首先是测试阶段A，测试阶段A接触之后是显示状态D与触摸状态T相互交替。同样地，与现有的驱动方式和架构相比，在非扫描区间的触控电极RX2和在非扫描区间的数据线DL2在触摸状态T中没有动作，这样也能消除因非扫描区间的电极电平的跳动对扫描区间的电极的扰动，进一步增强信噪比，提升触控识别的性能。
[0063]与第一实施例相同地，第二实施例中的触控电极和数据线没有如此频繁的电位切换，因此充电不足的现象得到改善，电极前几行的横纹现象会被大大减轻。
[0064]本发明还提供一种触控显示面板的检测方法，采用第二实施例中的触控显示面板10，包括:处于测试阶段时，电连接到同一触控电极11的触摸信号输出线12与对应的数据线14之间被配置为通路，触摸信号输出线12的第一端与测试端子17之间被配置为开路，通过每一列触控电极11对应的测试端子17提供电位，进行画面检测。该方法的实施原理如前，此处不再赘述。该方法可以在测试阶段可以将测试开关器件16闭合，触控开关器件18断开，通过给测试端子17提供电位，实行面板的初步画面检测，提前拦检不良，避免不良流入后续工站，造成材料耗损和成本上升。
[0065]综上，本发明的触控显示面板及其使用方法、检测方法能够使得在非扫描区间的触控检测电极和数据线收集触控信号阶段维持起始的电位不用动作，可以节省功耗，并且减少电位切换，同时也可以消除因非扫描区间电极电平跳动对扫描区间的扰动，进一步增强触控识别的信噪比，提升触控识别的性能。
[0066]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出多个简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种触控显示面板，其特征在于，包括: 基板，包括显示区域和非显示区域； 触控电极阵列，至少设置于所述基板的显示区域，所述触控电极阵列包括由多个沿行方向和列方向排布的触控电极；以及 多条触摸信号输出线和多条数据线，每个所述触控电极各自对应至少一条触摸信号输出线，所述触控电极电连接对应的所述触摸信号输出线，所述触摸信号输出线电连接至少一条所述数据线，所述触摸信号输出线的第一端通过至少一测试开关器件串联对应的所述数据线的第一端。2.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，每条所述触摸信号输出线的第一端仅通过一测试开关器件串联对应的所述数据线的第一端。3.根据权利要求2所述的触控显示面板，其特征在于，处于显示状态时，所述测试开关器件被配置为开路； 处于触摸状态时，所述测试开关器件被配置为通路。4.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述测试开关器件是低温多晶硅晶体管。5.根据权利要求4所述的触控显示面板，其特征在于，所述测试开关器件的控制端分别电连接到一测试总线。6.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述测试开关器件位于非显示区域。7.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，同一列所述触控电极对应的多条所述数据线的第一端分别连接到一测试端子，每条所述数据线的第一端与所述测试端子之间分别串联所述测试开关器件； 每一列所述触控电极中的一个触控电极连接的至少一条所述触摸信号输出线的第一端电连接所述测试端子，所述触摸信号输出线与所述测试端子之间串联一触控开关器件。8.根据权利要求7所述的触控显示面板，其特征在于， 处于测试阶段时，所述测试开关器件被配置为通路，触控开关器件被配置为开路； 处于显示状态时，所述测试开关器件和触控开关器件都被配置为开路； 处于触摸状态时，所述测试开关器件和触控开关器件都被配置为通路。9.根据权利要求7所述的触控显示面板，其特征在于，所述测试开关器件和触控开关器件都是低温多晶硅晶体管。10.根据权利要求9所述的触控显示面板，其特征在于，所述测试开关器件的控制端分别电连接到一测试总线； 所述触控开关器件的控制端分别电连接到一触控总线。11.根据权利要求7所述的触控显示面板，其特征在于，所述测试开关器件、所述触控开关器件以及所述测试端子都位于非显示区域。12.根据权利要求1至11中任意一项所述的触控显示面板，其特征在于，所述触摸信号输出线的第二端电连接一前置放大器。13.根据权利要求1至11中任意一项所述的触控显示面板，其特征在于，所述触控电极是自电容触控电极或是互电容触控电极。14.根据权利要求1至11中任意一项所述的触控显示面板，其特征在于，处于显示状态时，所述触控电极被复用为公共电极。15.—种触控显示面板的使用方法，其特征在于，采用如权利要求1至14中任意一项所述的触控显示面板，包括: 处于显示状态时，电连接到同一所述触控电极的所述触摸信号输出线与对应的所述数据线之间被配置为开路； 处于触摸状态时，电连接到同一所述触控电极的所述触摸信号输出线与对应的所述数据线之间被配置为通路;所述触控电极阵列逐列扫描触摸信号，被扫描的一列的所述触控电极和对应的所述数据线被输入相同的脉冲信号。16.根据权利要求15所述的触控显示面板的使用方法，其特征在于，未被扫描的其余列的所述触控电极和对应的所述数据线被提供参考电位。17.—种触控显示面板的检测方法，其特征在于，采用如权利要求7至11任意一项所述的触控显示面板，包括:处于测试阶段时，电连接到同一所述触控电极的所述触摸信号输出线与对应的所述数据线之间被配置为通路，所述触摸信号输出线的第一端与所述测试端子之间被配置为开路，通过每一列所述触控电极对应的所述测试端子提供电位，进行画面检测。
【文档编号】G06F3/041GK106095184SQ201610450114
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】郑志伟, 杨康鹏, 许育民
【申请人】厦门天马微电子有限公司, 天马微电子股份有限公司