CN107340908A - 触控显示屏、触控显示装置、运行控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种触控显示屏、触控显示装置，以及一种应用于触控显示屏的运行控制方法和装置，以兼顾触控显示屏的触控效果和防静电效果，减少静电损伤。触控显示屏包括相对设置的第一基板和第二基板，第一基板包括位于触控显示区域且阵列排布的多个电极单元，以及位于周边区域的控制芯片和开关元件，控制芯片与开关元件和多个电极单元电连接，开关元件接地设置；第二基板包括电连接的多个静电释放单元，多个静电释放单元与开关元件电连接；控制芯片，用于在第一时间段内，向多个电极单元输出用于显示的第一控制信号，并控制开关元件开启；及在与第一时间段交替的第二时间段内，向多个电极单元输出用于触控检测的第二控制信号，并控制开关元件关闭。

Description

触控显示屏、触控显示装置、运行控制方法和装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种触控显示屏、触控显示装置，以及一种应用于触控显示屏的运行控制方法和装置。

背景技术

目前，大多数触控显示屏为外挂式(On-cell)，即触控屏与显示屏分开制作然后贴合在一起，这种技术存在制作成本较高、光透过率较低、模组较厚的缺点。

随着科技的发展，内嵌式(In-cell)的触控显示屏成为研发新宠，其是指：用于实现触控功能的电极设置在显示屏的基板上。相比外挂式触控显示屏，具有透过率更高、厚度更薄、成本更低的优势。

如图1所示，现有一种内嵌式触控显示屏，其结构包括相对设置的阵列基板01和彩膜基板02、位于阵列基板01和彩膜基板02之间的液晶层03，以及位于彩膜基板02远离液晶层03一侧的盖板玻璃04，其中：阵列基板01靠近液晶层03的一侧，在显示区域设置有阵列排布的电极单元011，在周边区域设置有控制芯片012；彩膜基板02在靠近盖板玻璃04的一侧设置有面状透明的静电释放层021，该静电释放层021通过导电胶022与阵列基板01上控制芯片012的接地引脚(图中未示出)导电连接。控制芯片012对阵列排布的电极单元011分时进行驱动：在第一时间段内，电极单元011作为用于实现显示功能的公共电极；在与第二时间段交替的第二时间段内，电极单元011作为用于实现触控功能的触控电极。当触控显示屏上积累静电时，静电释放层021通过导电胶022、进而通过驱动芯片012的接地引脚将静电释放。

上述现有技术存在的缺陷在于，为不影响触控显示屏的触控效果，静电释放层021应选取阻抗较高的材料，这导致静电释放层021的导电率较低，静电释放较慢，从而极易对屏造成静电损伤；此外，阵列基板01上静电的释放集中在控制芯片012的接地引脚处，若释放不及时，很容易击穿控制芯片012，导致显示异常。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种触控显示屏、触控显示装置，以及一种应用于触控显示屏的运行控制方法和装置，以兼顾触控显示屏的触控效果和防静电效果，减少触控显示屏的静电损伤，提升产品品质。

本发明实施例所提供的触控显示屏，包括触控显示区域和周边区域，所述触控显示屏包括相对设置的第一基板和第二基板，其中：

所述第一基板包括位于触控显示区域且阵列排布的多个电极单元，以及位于周边区域的控制芯片和开关元件，所述控制芯片与开关元件和所述多个电极单元电连接，所述开关元件接地设置；

所述第二基板包括电连接的多个静电释放单元，所述多个静电释放单元与所述开关元件电连接；

所述控制芯片，用于在第一时间段内，向所述多个电极单元输出用于显示的第一控制信号，并控制开关元件开启；及在与所述第一时间段交替的第二时间段内，向所述多个电极单元输出用于触控检测的第二控制信号，并控制开关元件关闭。

本发明实施例的触控显示屏，控制芯片交替向第一基板上的所述多个电极单元输出第一控制信号和第二控制信号，同时交替控制开关元件开闭。具体的，在触控显示屏工作运行周期的第一时间段内，向所述多个电极单元输出用于显示的第一控制信号并控制开关元件开启，所述多个电极单元作为用于实现显示的公共电极，触控显示屏上静电可以及时通过所述多个静电释放单元、开关元件进而接地释放；在触控显示屏工作运行周期的第二时间段内，向所述多个电极单元输出用于触控检测的第二控制信号并控制开关元件关闭，所述多个电极单元作为用于实现触控检测的电极单元，触控电场可以从相邻静电释放单元之间的缝隙通过，触控显示屏可以正常触控。通常，用于进行显示的第一时间段远大于用于进行触控检测的第二时间段，因此，触控显示屏上的静电可以得到充分释放。相比现有技术，触控显示屏的触控效果和防静电效果较佳，静电损伤较少发生，产品品质提升。

较佳的，所述多个静电释放单元与所述多个电极单元一一对应设置，且每个静电释放单元覆盖对应的电极单元，相邻的静电释放单元电连接。该设计在保证触控显示屏防静电效果的同时，使触控电场更加顺利的穿出，从而进一步提高了触控灵敏性。

较佳的，所述静电释放单元的形状为正方形且边长不大于2厘米。

较佳的，所述静电释放单元的材质包括氧化铟锡。氧化铟锡透过率高，阻抗较低，导电性能较好，从而可以快速的将静电导出，进一步提升触控显示屏的防静电效果。

可选的，所述开关元件为场效应晶体管，所述场效应晶体管的栅极与控制芯片电连接，源极与所述多个静电释放单元电连接，漏极接地设置。

较佳的，所述第一基板包括与所述源极电连接的金属走线，所述多个静电释放单元通过导电胶与所述金属走线电连接。

较佳的，所述开关元件至少为两个。通过所述至少两个开关元件来释放静电，可以更快的将静电导出，减少静电堆积，进一步提升了触控显示屏的防静电效果。

较佳的，所述控制芯片和开关元件位于所述周边区域的同一边侧。

较佳的，所述多个静电释放单元设置在所述第二基板远离第一基板的一侧表面。

可选的，在所述第二时间段内，所述电极单元为用于实现自电容触控检测的自电容电极单元；或者，在所述第二时间段内，所述电极单元为用于实现互电容触控检测的互电容电极单元。

本发明实施例还提供一种触控显示装置，包括前述任一技术方案所述的触控显示屏。触控显示装置的触控效果和防静电效果较佳，静电损伤较少发生，产品品质较高。

本发明实施例还提供一种用于前述触控显示屏的运行控制方法，包括：

在第一时间段内，向所述多个电极单元输出用于显示的第一控制信号，并控制开关元件开启；

在与所述第一时间段交替的第二时间段内，向所述多个电极单元输出用于触控检测的第二控制信号，并控制开关元件关闭。

前述的触控显示屏采用该运行控制方法，触控效果和防静电效果较佳，静电损伤较少发生，产品品质提升。

本发明实施例还提供一种用于前述触控显示屏的运行控制装置，包括：

第一控制单元，用于在第一时间段内，向所述多个电极单元输出用于显示的第一控制信号，并控制开关元件开启；

第二控制单元，用于在与所述第一时间段交替的第二时间段内，向所述多个电极单元输出用于触控检测的第二控制信号，并控制开关元件关闭。

前述的触控显示屏采用该运行控制方法，触控效果和防静电效果较佳，静电损伤较少发生，产品品质提升。

附图说明

图1为现有一种内嵌式触控显示屏截面示意图；

图2为本发明一实施例触控显示屏俯视图；

图3为图2的A-A向截面示意图；

图4为本发明一实施例中控制芯片输出的控制信号示意图；

图5为本发明一实施例中的第一基板俯视图；

图6为本发明另一实施例中的第一基板俯视图；

图7为本发明一实施例中的开关元件示意图；

图8为本发明另一实施例触控显示屏俯视图；

图9为本发明一实施例应用于触控显示屏的运行控制方法流程图；

图10为本发明一实施例应用于触控显示屏的运行控制装置示意图。

附图标记：

现有技术部分：

01-阵列基板；02-彩膜基板；03-液晶层；04-盖板玻璃；011-电极单元；

012-控制芯片；021-静电释放层；022-导电胶。

本发明实施例部分：

100-触控显示区域；200-周边区域；1-第一基板；2-第二基板；22-导电胶；

11-电极单元；12-控制芯片；13-开关元件；21-静电释放单元；131-栅极；

132-源极；133-漏极；12a-画面帧刷新信号；12b-使能信号；14-金属走线；

12c-第二控制信号；12d-开关控制信号；110-导线；111-第一电极线；

112-第二电极线；4-透明盖板；001-第一控制单元；002-第二控制单元。

具体实施方式

为兼顾触控显示屏的触控效果和防静电效果，减少触控显示屏的静电损伤，提升产品品质，本发明实施例提供了一种触控显示屏、触控显示装置，以及一种应用于触控显示屏的运行控制方法和装置。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。

如图2和图3所示，本发明实施例提供的触控显示屏，包括触控显示区域100和周边区域200，触控显示屏包括相对设置的第一基板1和第二基板2，其中：第一基板1包括位于触控显示区域100且阵列排布的多个电极单元11，以及位于周边区域200的控制芯片12和开关元件13，控制芯片12与开关元件13和前述多个电极单元11电连接，开关元件13接地设置；第二基板2包括电连接的多个静电释放单元21，前述多个静电释放单元21与开关元件13电连接；控制芯片12，用于在第一时间段内，向前述多个电极单元11输出用于显示的第一控制信号，并控制开关元件13开启；及在与第一时间段交替的第二时间段内，向前述多个电极单元11输出用于触控检测的第二控制信号，并控制开关元件13关闭。

其中，第一基板1可以为阵列基板，第二基板2可以为彩膜基板，触控显示屏还包括位于第一基板1和第二基板2之间的液晶层。此外，为保护触控显示屏的内部结构，触控显示屏还包括透明盖板4。

本发明实施例的触控显示屏，控制芯12片交替向第一基板1上的前述多个电极单元11输出第一控制信号和第二控制信号，同时交替控制开关元件13开闭。具体的:

在触控显示屏工作运行周期的第一时间段内，控制芯片12向前述多个电极单元11输出用于显示的第一控制信号并控制开关元件13开启，前述多个电极单元11作为用于实现显示的公共电极，触控显示屏上静电可以及时的依次通过前述多个静电释放单元21、开关元件13进而接地释放；

在触控显示屏工作运行周期的第二时间段内，控制芯片12向前述多个电极单元11输出用于触控检测的第二控制信号并控制开关元件13关闭，前述多个电极单元11作为用于实现触控检测的电极单元，触控电场可以从相邻静电释放单元21之间的缝隙通过，触控显示屏可以正常触控。

如图4所示，触控显示屏在进行显示时，控制芯片12输出的控制信号包括：用于显示的画面帧刷新信号12a、用于触控检测触发的使能信号12b、用于触控检测的第二控制信号12c，以及用于控制开关元件状态的开关控制信号12d。通常，触控显示屏在一个工作运行周期内，用于进行显示的第一时间段t1与用于进行触控检测的第二时间段t2的比值约为9:1，第一时间段t1远大于第二时间段t2，因此，触控显示屏上的静电有充足的时间得以释放。相比现有技术，触控显示屏的触控效果和防静电效果较佳，静电损伤较少发生，产品品质提升。

可选的，在第二时间段内，电极单元11为用于实现自电容触控检测的自电容电极单元；或者，在第二时间段内，电极单元为用于实现互电容触控检测的互电容电极单元。

如图5所示，在本发明的一个实施例中，第一基板1的每个电极单元11各自通过一根导线110与控制芯片12连接(图中仅示意出部分导线110)。在进行显示的前述第一时间段内，控制芯片12向前述多个电极单元11输出等电位电压，前述多个电极单元11作为公共电极而具有等电位，控制芯片12同时向第一基板1上的各个像素电极(图中未示出)输出数据信号，从而控制像素电极与公共电极形成的电场强度，控制液晶分子的偏转，使触控显示屏实现显示功能。在进行触控检测的前述第二时间段内，电极单元11作为自电容电极单元，控制芯片12向前述多个电极单元11输出用于触控检测的第二控制信号。当手指未触摸触控显示屏的触控显示区域时，各电极单元11的电容为一固定值；当手指触摸触控显示屏的触控显示区域时，触摸点处电极单元的电容为前述固定值叠加人体电容，控制芯片12可以根据该自电容的变化确定出触摸点位置，进而在进行显示的前述第一时间段内进行相应显示。

如图6所示，在本发明的另一个实施例中，第一基板1的前述多个电极单元11一部分沿行方向连接为第一电极线111，一部分沿列方向连接为第二电极线112，第一电极线111和第二电极线112连接控制芯片12。在进行显示的前述第一时间段内，控制芯片12向前述多个电极单元11输出等电位电压，前述多个电极单元11作为公共电极而具有等电位，控制芯片12同时向第一基板1上的各个像素电极(图中未示出)输出数据信号，从而控制像素电极与公共电极形成的电场强度，控制液晶分子的偏转，使触控显示屏实现显示功能。在进行触控检测的前述第二时间段内，电极单元11作为互电容电极单元，控制芯片12向前述多个电极单元11输出用于触控检测的第二控制信号，该第二控制信号包括向第一电极线111输出的扫描信号，和向第二电极线112输出的感测信号。当手指触摸触控显示屏的触控显示区域时，第一电极线111和第二电极线112交叉处的互感电容改变，控制芯片12根据互感电容的变化可以确定出触摸点位置，进而可以控制触控显示屏在进行显示的前述第一时间段内进行相应显示。

在本发明实施例中，静电释放单元21的具体材质不限，优选采用氧化铟锡。氧化铟锡透过率高，阻抗较低，导电性能较好，从而可以快速的将静电导出，进一步提升触控显示屏的防静电效果。

在本发明的一可选实施例中，静电释放单元21的形状为正方形且边长不大于2厘米。这样可以使触控电场更加顺利的穿出，从而保证触控的灵敏性，制作工艺也较易管控。值得一提的是，静电释放单元21的形状不局限于正方形，也可以是其它形状，例如长方形、圆形、六边形等等。

在本发明的一可选实施例中，前述多个静电释放单元21与前述多个电极单元11一一对应设置，且每个静电释放单元21覆盖对应的电极单元11，相邻的静电释放单元21电连接。静电释放单元21可以与电极单元11采用相同的形状，该设计在保证触控显示屏防静电效果的同时，前述多个静电释放单元21提供了更多的缝隙使触控电场穿出，从而进一步提高了触控灵敏性。

开关元件13的具体类型不限，例如可以为场效应晶体管、二极管或三极管等等，如图7所示，在本发明一实施例中，开关元件13为场效应晶体管，场效应晶体管的栅极131与控制芯片12电连接，源极132与前述多个静电释放单元21电连接，漏极133接地设置。控制芯片12在前述第一时间段内，向栅极131输出开启信号，从而使源极132和漏极133导通，触控显示屏上的静电依次通过前述多个静电释放单元21、源极132和漏极133进而接地释放。控制芯片12在前述第二时间段内，停止向栅极131输出开启信号，此时源极132和漏极133不导通。

当开关元件13为场效应晶体管时，请继续参照图3所示，为便于前述多个静电释放单元21与开关元件13连接，简化制作工艺，第一基板1包括与开关元件13的源极电连接的金属走线14，前述多个静电释放单元21通过导电胶22与金属走线14电连接。导电胶22可以采用掺入银颗粒或银丝段的导电银胶，其导电性能较佳。

开关元件13的具体数量不限，可以为一个、两个或多个。如图8所示，在本发明该实施例中，开关元件13为两个，分布在控制芯片12的两侧，此外，开关元件13的设置数量也可以多于两个。通过至少两个开关元件13来释放静电，可以更快的将静电导出，减少静电堆积，进一步提升了触控显示屏的防静电效果。

如图,2所示，在本发明的可选实施例中，控制芯片12和开关元件13位于周边区域200的同一边侧。控制芯片12和开关元件13的设置位置较为集中，这样可以减少周边区域200的其它三个边侧的设计宽度，有利于触控显示装置实现窄边框设计。

前述多个静电释放单元21在第二基板2上的具体设置位置不限，较佳的，如图3所示，前述多个静电释放单元21设置在第二基板2远离第一基板1的一侧表面，这样可以对第二基板2另一侧的结构起到更好的静电屏蔽作用，进一步减少静电损伤。

本发明实施例还提供一种触控显示装置，包括前述任一技术方案的触控显示屏。触控显示装置的触控效果和防静电效果较佳，静电损伤较少发生，产品品质较高。触控显示装置的具体类型不限，包括但不限于手机、平板电脑、车载电脑，等等。

基于相同的发明构思，如图9所示，本发明实施例还提供一种用于前述触控显示屏的运行控制方法，包括：

步骤S1、在第一时间段内，向前述多个电极单元输出用于显示的第一控制信号，并控制开关元件开启；

步骤S2、在与第一时间段交替的第二时间段内，向前述多个电极单元输出用于触控检测的第二控制信号，并控制开关元件关闭。

同理，前述的触控显示屏采用该运行控制方法，触控效果和防静电效果较佳，静电损伤较少发生，产品品质提升。

基于相同的发明构思，如图10所示，本发明实施例还提供一种用于前述触控显示屏的运行控制装置，包括：

第一控制单元001，用于在第一时间段内，向前述多个电极单元输出用于显示的第一控制信号，并控制开关元件开启；

第二控制单元002，用于在与第一时间段交替的第二时间段内，向前述多个电极单元输出用于触控检测的第二控制信号，并控制开关元件关闭。

前述的触控显示屏采用该运行控制方法，触控效果和防静电效果较佳，静电损伤较少发生，产品品质提升。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种触控显示屏，包括触控显示区域和周边区域，所述触控显示屏包括相对设置的第一基板和第二基板，其特征在于：

所述第一基板包括位于触控显示区域且阵列排布的多个电极单元，以及位于周边区域的控制芯片和开关元件，所述控制芯片与开关元件和所述多个电极单元电连接，所述开关元件接地设置；

所述第二基板包括电连接的多个静电释放单元，所述多个静电释放单元与所述开关元件电连接；

所述控制芯片，用于在第一时间段内，向所述多个电极单元输出用于显示的第一控制信号，并控制开关元件开启；及在与所述第一时间段交替的第二时间段内，向所述多个电极单元输出用于触控检测的第二控制信号，并控制开关元件关闭。

2.如权利要求1所述的触控显示屏，其特征在于，所述多个静电释放单元与所述多个电极单元一一对应设置，且每个静电释放单元覆盖对应的电极单元，相邻的静电释放单元电连接。

3.如权利要求2所述的触控显示屏，其特征在于，所述静电释放单元的形状为正方形且边长不大于2厘米。

4.如权利要求1所述的触控显示屏，其特征在于，所述静电释放单元的材质包括氧化铟锡。

5.如权利要求1所述的触控显示屏，其特征在于，所述开关元件为场效应晶体管，所述场效应晶体管的栅极与控制芯片电连接，源极与所述多个静电释放单元电连接，漏极接地设置。

6.如权利要求5所述的触控显示屏，其特征在于，所述第一基板包括与所述源极电连接的金属走线，所述多个静电释放单元通过导电胶与所述金属走线电连接。

7.如权利要求1所述的触控显示屏，其特征在于，所述开关元件至少为两个。

8.如权利要求1所述的触控显示屏，其特征在于，所述控制芯片和开关元件位于所述周边区域的同一边侧。

9.如权利要求1～8任一项所述的触控显示屏，其特征在于，所述多个静电释放单元设置在所述第二基板远离第一基板的一侧表面。

10.如权利要求9所述的触控显示屏，其特征在于，在所述第二时间段内，所述电极单元为用于实现自电容触控检测的自电容电极单元；或者，在所述第二时间段内，所述电极单元为用于实现互电容触控检测的互电容电极单元。

11.一种触控显示装置，其特征在于，包括如权利要求1～10任一项所述的触控显示屏。

12.一种用于权利要求1所述触控显示屏的运行控制方法，其特征在于，包括：

在第一时间段内，向所述多个电极单元输出用于显示的第一控制信号，并控制开关元件开启；

在与所述第一时间段交替的第二时间段内，向所述多个电极单元输出用于触控检测的第二控制信号，并控制开关元件关闭。

13.一种用于权利要求1所述触控显示屏的运行控制装置，其特征在于，包括：

第一控制单元，用于在第一时间段内，向所述多个电极单元输出用于显示的第一控制信号，并控制开关元件开启；

第二控制单元，用于在与所述第一时间段交替的第二时间段内，向所述多个电极单元输出用于触控检测的第二控制信号，并控制开关元件关闭。