TOUCH CONTROL DISPLAY PANEL AND DRIVE METHOD THEREFOR, AND DISPLAY DEVICE

本发明的实施例一般地涉及显示技术领域，尤其涉及一种触控显示面板及其驱动方法、显示装置。

目前，主流的显示面板大多采用外置触摸屏的结构设计方式实现触控功能，即将触摸屏贴附在显示屏的表面上，以使包括这种触摸屏和显示屏的显示面板具有触控功能。但外置触摸屏的结构设计方式会使显示面板的整体结构厚重，无法满足用户对显示面板的轻薄化需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种触控显示面板及其驱动方法、显示装置，用于在使显示面板具有触控功能的同时，不会增加显示面板的厚度。

根据本发明的一个方面，提供了一种触控显示面板，包括相对设置的上基板和下基板，所述下基板上设置有多条栅线和多条数据线，所述多条栅线和多条数据线限定出多个子像素区域，每个所述子像素区域内设置有至少一个公共电极块，其中，

至少一个所述公共电极块复用作触控驱动电极；

所述触控显示面板还包括触控侦测芯片，以及与所述触控驱动电极相互绝缘设置的触控感应电极，所述触控驱动电极和所述触控感应电极分别与所述触控侦测芯片的输出端电连接；

所述触控侦测芯片被配置成在触控时间段内向所述触控驱动电极上加载 触控驱动信号，向所述触控感应电极上加载触控感应信号，并检测所述触控感应电极上的触控感应信号的变化以判断触控位置。

在本发明所提供的如上所述的触控显示面板中，由于触控显示面板包括触控侦测芯片、公共电极块和触控感应电极，且至少一个所述公共电极块复用作触控驱动电极，触控驱动电极和触控感应电极分别与触控侦测芯片的输出端连接，触控侦测芯片用于在触控时间段内向触控驱动电极上加载触控驱动信号，向触控感应电极上加载触控感应信号，并通过检测触控感应电极上的触控感应信号的变化来判断触控位置，因此，无需在显示面板的表面上贴附触摸屏，即可使显示面板具有触控功能，不会增加显示面板的厚度，有利于实现显示面板的轻薄化。

在本发明的另一个方面中，还提供了一种显示装置，该显示装置包括以上所述的触控显示面板。

由于该显示装置包括以上所述的触控显示面板，因此，该显示装置具有和该触控显示面板相同的有益效果，本发明不再进行赘述。

在本发明的又一个方面中，还提供了一种用于驱动以上所述的触控显示面板的方法，该方法包括：

将每帧时间划分为显示时间段和触控时间段；其中，

在所述显示时间段内，向所有所述公共电极块上施加公共电极信号；

在所述触控时间段内，通过所述触控侦测芯片向所述触控驱动电极上依次施加触控驱动信号，同时，向所述触控感应电极上交替施加触控感应信号，并检测所述触控感应电极上的触控感应信号的变化以判断触控位置。

由于该方法用于驱动以上所述的触控显示面板，因此，该方法能够达到和该触控显示面板相同的有益效果，本发明不再进行赘述。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员来讲，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为根据本发明的一个示例性实施例的触控显示面板的截面图；

图2为根据本发明的一个示例性实施例的触控显示面板的下基板的平面图；

图3为根据本发明的一个示例性实施例的触控显示面板的下基板的、沿图2的A-A’方向截取的截面图；

图4为示出根据本发明的一个示例性实施例的触控显示面板的下基板上的电极布置的平面图；

图5为示出根据本发明的另一个示例性实施例的触控显示面板的下基板上的电极布置的平面图；

图6为示出根据本发明的又一个示例性实施例的触控显示面板的下基板上的电极布置的平面图；

图7为根据本发明的一个示例性实施例的触控显示面板的上基板的平面图；

图8为示出根据本发明的一个示例性实施例的触控显示面板中的触控驱动电极和触控感应电极之间的位置关系的示意图；以及

图9为根据本发明的一个示例性实施例的用于驱动触控显示面板的方法的时序图。

附图标记说明：

1-下基板；          11-栅线；          12-数据线；

13-公共电极块；     14-层间绝缘层；    141-第一过孔；

141’-第二过孔；    15-薄膜晶体管；    151-栅极；

152-有源层；        153-源极；         154-漏极；

16-像素电极；       2-上基板；         21-黑矩阵；

22-导电层；         23-彩色滤色层；    24-透明保护层；

3-触控侦测芯片；    4-液晶分子层；     5-驱动电极引线；

6-导线；        7-连接结构。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中描述的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的一个示例性实施例提供了一种触控显示面板，如图1所示，该触控显示面板包括相对设置的下基板1和上基板2。在一个示例中，如图2和图3所示，下基板1上设置有多条栅线11和多条数据线12，多条栅线11和多条数据线12限定出多个子像素区域，每个子像素区域内设置有用作公共电极的一个公共电极块13，至少一个公共电极块13可以复用作触控驱动电极TX；换句话说，该显示面板包括触控驱动电极TX，每个触控驱动电极TX由至少一个公共电极块13构成，即这种复用的公共电极块在该触控显示面板的显示期间用作公共电极，而在该触控显示面板的触控期间用作触控驱动电极；如图4所示，触控显示面板还包括触控侦测芯片3，以及与触控驱动电极TX相互绝缘设置的触控感应电极RX(参见图8)，触控驱动电极TX和触控感应电极RX分别与触控侦测芯片3的输出端连接，触控侦测芯片3用于在触控时间段内向触控驱动电极TX上加载触控驱动信号，向触控感应电极RX上加载触控感应信号，并通过检测触控感应电极RX上的触控感应信号的变化以判断触控位置。此外，如图1所示，该触控显示面板还可以包括位于相对设置的下基板1和上基板2之间的液晶分子层4。

在一个实施例中，如图4所示，公共电极块13分为或包括第一公共电极块和第二公共电极块，其中，第一公共电极块复用作触控驱动电极TX，第二公共电极块未复用作触控驱动电极TX，上述第二公共电极块仅作为公共电极Vcom使用。在一个示例中，复用为触控驱动电极TX的第一公共电极块所在 的区域分为多个沿行方向延伸的第一条形区域a，第二公共电极块所在的区域分为多个沿行方向延伸的第二条形区域b，第一条形区域a与第二条形区域b沿列方向依次交替设置，每个第一条形区域a均包括沿行方向依次排列的多个第一公共电极块或触控驱动电极TX，一列触控驱动电极TX通过一条驱动电极引线5连接至触控侦测芯片3的一个输出端。

示例性地，如图3所示，本发明实施例中的下基板1上还设置有位于子像素区域内的薄膜晶体管15和像素电极16，其中像素电极16例如为狭缝状或者条状电极，薄膜晶体管15包括栅极151、有源层152、源极153和漏极154，其中，栅极151与栅线11电连接，源极153与数据线12电连接，漏极154与像素电极16电连接。此时，上述触控显示面板的显示模式为AFFS(Advanced Fringe Field Switching，超级边缘电场转换)模式，在采用AFFS显示模式的触控显示面板中，通过同一平面内电极间产生边缘电场，使电极间以及电极正上方的液晶分子都能发生偏转，从而能够显著提升触控显示面板的亮度和对比度，并使触控显示面板具有更宽的视角，同时还能避免产生水波纹现象，进而能够提高触控显示面板的显示效果。

在本发明的一个实施例中，公共电极块13和像素电极16的材料为透明导电材料，例如氧化铟锡。栅极151和栅线11同层设置且材料相同，二者可以同时形成，进而简化下基板1的制作工艺，并降低下基板1的制作成本。类似地，源极153和漏极154与数据线12同层设置且材料相同，它们也可以同时形成，以进一步简化下基板1的制作工艺，并进一步降低下基板1的制作成本。

为了提高触控显示面板的分辨率和解析度，通常将每个子像素区域的尺寸设计的较小，每个公共电极块13的尺寸也较小，而为了使触控显示面板具有较好的触控性能，则需要将触控驱动电极TX和触控感应电极RX的尺寸设计的较大，以使其与手指触摸到触控显示面板上的触摸点的尺寸相对应，因此，第一公共电极块的尺寸与触控驱动电极TX的尺寸不对应，若一个第一公共电极块直接作为一个触控驱动电极TX，将必然导致触控显示面板无法同时具有 较高的分辨率和解析度，以及较好的触控性能。为了解决上述问题，根据本发明的一个示例性实施例，优选地，如图2、图3和图5所示，相邻的多个第一公共电极块相互电连接，以复用作一个触控驱动电极TX，进而能够在每个第一公共电极块的尺寸较小的同时，保证触控驱动电极TX的尺寸与手指触摸到显示装置上的触摸点的尺寸相对应，以使得显示装置同时具有较高的分辨率和解析度，以及较好的触控性能。

示意性地，本发明实施例中通过以下方式实现相邻的多个第一公共电极块的相互电连接：若位于同一行中相邻的多个第一公共电极块复用作一个触控驱动电极TX，则如图5所示，位于同一行的多个第一公共电极块13通过一条导线6相互电连接；若位于相邻的至少两行中的多个第一公共电极块复用作一个触控驱动电极TX，则如图6所示，位于同一行的多个第一公共电极块通过一条导线6相互电连接，且位于相邻行的多个第一公共电极块13通过连接结构7相互电连接，连接结构7例如位于下基板1上的栅线11和数据线12交叠的位置处或位于相邻两行第一公共电极块之间的区域内，触控驱动电极TX通过导线6与驱动电极引线5电连接。进一步优选地，连接结构7与公共电极块13同层设置且材料相同，此时，连接结构7与公共电极块13可以为一个整体结构，无需通过过孔等实现连接，且二者可以同时形成，简化了下基板1的制作工艺。

优选地，本发明实施例中，如图3所示，公共电极块13所在膜层与栅线11所在膜层之间设置有层间绝缘层14，从而使得栅线11与公共电极块13之间的距离较大，进而使得栅线11与公共电极块13之间形成的寄生电容较小，由于至少一个公共电极块13复用作触控驱动电极TX或每个触控驱动电极TX由至少一个公共电极块13构成，因此，触控驱动电极TX与栅线11之间形成的寄生电容较小，进而能够提高触控显示面板的灵敏度，降低触控显示面板的功耗，提高触控显示面板的触控性能。

示例性地，本发明实施例中，上述导线6与栅线11同层设置且材料相同， 二者可以同时形成，进而简化下基板1的制作工艺，并降低下基板1的制作成本。

此外，如图5和图6所示，下基板1上还设置有多条公共电极线CEL，其中，一部分公共电极线作为导线6，由于公共电极线与栅线11平行，且公共电极线在下基板1上的垂直投影位于栅线11在下基板1上的垂直投影与公共电极块13在下基板1上的垂直投影之间，因此，导线6为公共电极线时，导线6的设置不会降低下基板1的开口率，不会影响触控显示面板的显示效果。此时，触控侦测芯片3还可以具有显示驱动芯片的至少一部分功能，用于在显示时间段内通过用作导线6的公共电极线向第一公共电极块上加载公共电极信号，提高了触控侦测芯片3的集成度，有助于简化触控显示面板的结构。在另一个示例中，触控侦测芯片3还可以通过其它公共电极线向第二公共电极块加载公共电极信号，从而进一步提高触控侦测芯片3的集成度，进一步有助于简化触控显示面板的结构。

根据本发明的一个实施例，第一公共电极块与一部分公共电极线，以及第二公共电极块与另一部分公共电极线之间的连接方式如下：如图5和图6所示，在层间绝缘层14上与第一公共电极块相对应的部分上设置第一过孔141，一部分公共电极线通过第一过孔141与第一公共电极块连接。类似地，如图5和图6所示，在层间绝缘层14上与第二公共电极块相对应的部分上设置第二过孔141’，另一部分公共电极线通过第二过孔141’与第二公共电极块连接。其中，所述另一部分公共电极线为不作为导线6的公共电极线。

本发明实施例中优选的是，所有第一过孔141和所有第二过孔141’的尺寸均相同，所有公共电极块13的尺寸均相同，所有第一过孔141与第一公共电极块之间的相对位置关系均相同，所有第二过孔141’与第二公共电极块之间的相对位置关系均相同，和/或所有的第一过孔141和第二过孔141’与所有公共电极块13之间的相对位置关系均相同，以使得每个公共电极块13呈现的电学和/或光学性能一致，进而使得触控显示面板的显示效果和触控性能的均一性均 较好。

此外，需要说明的是，第一公共电极块与一部分公共电极线之间连接方式，以及第二公共电极块与另一部分公共电极线之间的连接方式可以有很多种，本发明实施例对此不进行限定。

当相邻的多个第一公共电极块相互连接，以复用作一个触控驱动电极TX时，本发明实施例中优选，任意相邻两个触控驱动电极TX以及任意相邻两个触控感应电极RX的中心之间的间距均为10mm，以使其与两个手指之间的间隙相匹配，进而使触控显示面板具有较好的触控性能；每个触控驱动电极TX以及每个触控感应电极RX在行方向的长度为4mm～6mm，且每个触控驱动电极TX以及每个触控感应电极RX在列方向的长度为4mm～6mm，以使其与手指触摸到触控显示面板上的触摸点的尺寸相对应，进而使触控显示面板具有较好的触控性能；每个触控驱动电极TX以及每个触控感应电极RX在行方向的长度与列方向的长度的比值均大于95％，且均小于105％，以使触控显示面板沿行方向和列方向上的触控性能一致，进而使触控显示面板的触控性能具有很好的均一性。需要说明的是，此处提及的与触控驱动电极TX和触控感应电极RX相关的各个尺寸，均是针对触控驱动电极TX和触控感应电极RX所在区域或其边缘所限定的区域而言的。例如，任意相邻两个触控驱动电极TX的中心之间的间距即为相邻两个上述区域的中心之间的间距；每个触控驱动电极TX在行方向的长度即为上述区域在行方向的长度；每个触控驱动电极TX在列方向的长度即为上述区域在列方向的长度。在一个示例中，上述行方向为平行于栅线11的方向，列方向为平行于数据线12的方向。

在本发明的实施例中，上基板2的结构如下：如图1和图7所示，本发明实施例中的上基板2上设置有黑矩阵21，黑矩阵21上设置有导电层22，如图7所示，导电层22分为多个相互独立的导电区域c，每个导电区域c作为一个触控感应电极RX。此外，如图1和图7所示，上基板2还可以包括位于黑矩阵21围成的区域之间的彩色滤色层23以及覆盖于黑矩阵21、导电层22和彩 色滤色层23上方的透明保护层24，其中，彩色滤色层23包括红色滤色层、绿色滤色层和蓝色滤色层。

进一步地，本发明实施例中优选，所有导电区域c均位于与第二公共电极块相对应的位置上，即每个导电区域c在一个基板的表面所在平面上的正投影与相应的第二公共电极块在该平面上的正投影基本上重合，其中，第二公共电极块为未复用作触控驱动电极TX的公共电极块13，此时，如图8所示，触控驱动电极TX和触控感应电极RX之间在垂直于基板的方向上无交叠，二者之间的耦合电容小，从而使得触控显示面板的触摸灵敏度较高，触控显示面板的触控性能较好。

在本发明实施例所提供的如上所述的触控显示面板中，由于触控显示面板包括触控侦测芯片、公共电极块和触控感应电极，且至少一个公共电极块复用作触控驱动电极，触控驱动电极和触控感应电极分别与触控侦测芯片的输出端连接，触控侦测芯片用于在触控时间段内向触控驱动电极上加载触控驱动信号，向触控感应电极上加载触控感应信号，并通过检测触控感应电极上的触控感应信号的变化以判断触控位置，因此，无需在显示面板的表面上贴附触摸屏，即可使显示面板具有触控功能，不会增加显示面板的厚度，有利于实现显示面板的轻薄化。

进一步地，本发明实施例还提供了一种用于驱动如上所述的触控显示面板的方法。具体地，如图9所示，该方法包括：将每帧时间划分为显示时间段(图9中表示为Display)和触控时间段(图9中表示为Touch)。其中，在显示时间段内，向所有公共电极块上施加公共电极信号，示例性地，该公共电极信号可以为直流信号。同时，在显示时间段内，垂直扫描信号(图9中表示为SYNC signal)处于高电平，第一条栅线(图9中表示为Gate 1)至第n条栅线(图9中表示为Gate n)逐行开启，数据线上施加显示数据信号(图9中表示为Date Signal)。在触控时间段内，通过触控侦测芯片向触控驱动电极(图9中表示为TX1～TXN)上依次施加触控驱动信号，且同时向触控感应电极(图9中表示 为RX1和RX2)上交替施加触控感应信号，并通过检测触控感应电极上的触控感应信号的变化以判断触控位置。示例性地，该触控驱动信号为周期脉冲信号，该触控感应信号也为周期脉冲信号。由于该方法用于驱动以上所述的触控显示面板，因此，该驱动方法能够达到和该触控显示面板相同的有益效果，本发明实施例不再进行赘述。

此外，本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述任一实施例中所述的触控显示面板。由于该显示装置包括以上所述的触控显示面板，因此，该显示装置具有与该触控显示面板相同的有益效果，本发明实施例不再进行赘述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。