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触控芯片、显示面板及其触控驱动方法和显示装置

文献发布时间:2024-04-18 20:01:55


触控芯片、显示面板及其触控驱动方法和显示装置

技术领域

本文涉及但不限于触控显示技术领域,尤指一种触控芯片、显示面板及其触控驱动方法和显示装置。

背景技术

有机发光二极管(OLED,Organic Light Emitting Diode)为主动发光显示器件,具有自发光、广视角、高对比度、低耗电、极高反应速度等优点。随着显示技术的不断发展,以OLED为发光元件、由薄膜晶体管(TFT,Thin Film Transistor)进行信号控制的显示装置已成为目前显示领域的主流产品。在实际应用中,显示装置还需要具备高质量的触控性能,对触控芯片的要求较高。

经本申请发明人研究发现,外折显示面板存在的触控体验不好的问题。

发明内容

本公开提供了一种触控芯片、显示面板及其触控驱动方法和显示装置,可以用于解决外折显示面板的触控体验不好的问题。

第一方面,本公开实施例提供了一种触控芯片,包括:多个接收线,与显示面板的多条第一触控电极线电连接,配置为接收所述多条第一触控电极线的反馈信号;多个发射线,与所述显示面板的多条第二触控电极线电连接,配置为向所述多条第二触控电极线发送驱动信号;多个模拟前端电路,与所述多个接收线和所述多个发射线连接,配置为接收所述反馈信号;多个多路复用电路,位于所述多个模拟前端电路和所述多个接收线之间,一个所述多路复用电路与所述多个接收线中的至少两个和一个所述模拟前端电路连接,所述多路复用电路包括至少两个控制开关。

在示例性实施方式中,一个所述模拟前端电路与两个所述接收线连接,所述控制开关设置在所述接收线与所述模拟前端电路之间。

在示例性实施方式中,还包括第一电位端和接地端,所述接收线分别与所述第一电位端和所述接地端连接。

在示例性实施方式中,一个所述模拟前端电路与一个所述发射线连接。

在示例性实施方式中,还包括驱动电压电路、第一电位端、第二电位端和接地端,所述驱动电压电路设置在所述模拟前端电路与所述接收线之间,所述驱动电压电路配置为将所述第一电位端、所述第二电位端和所述接地端分别与所述发射线连接。

在示例性实施方式中,还包括全局发射电路,所述全局发射电路与所述多个发射线连接,配置为向所述多个发射线发出所述驱动信号。

第二方面,本公开实施例提供了一种显示面板,包括:多条沿第一方向延伸的第一触控电极线和多条沿第二方向延伸的第二触控电极线,所述第一方向和所述第二方向交叉;还包括如上所述的触控芯片。

在示例性实施方式中,所述显示面板包括折叠线,所述显示面板的显示区域能够沿所述折叠线外折和展开,所述显示区域包括位于所述折叠线两侧的第一显示区和第二显示区;所述触控芯片的单个模拟前端电路与两条接收线连接,所述两条接收线中的一条与位于所述第一显示区的一条所述第一触控电极线电连接,所述两条接收线中的另一条与位于所述第二显示区的一条所述第一触控电极线电连接。

在示例性实施方式中,所述折叠线沿所述第二方向延伸,与同一个所述模拟前端电路电连接的两条所述第一触控电极线位于同一条直线上。

在示例性实施方式中,还包括柔性电路板,所述触控芯片与所述柔性电路板绑定连接。

第三方面,本公开实施例提供了一种显示装置,包括如上所述的显示面板。

第四方面,本公开实施例提供了一种显示面板的触控驱动方法,应用于如上述的显示面板,包括:在单个驱动周期内,先控制所述显示面板的第一触控电极线和第二触控电极线互容驱动,再控制所述显示面板的所述第二触控电极线自容驱动,最后控制所述显示面板的所述第一触控电极线自容驱动。

在示例性实施方式中,在所述显示面板的展开状态下,所述控制所述显示面板的第一触控电极线和第二触控电极线互容驱动,包括:在第一复位阶段,控制所述第二触控电极线的电压保持低电平信号,控制所述第一触控电极线的电压保持0伏;随后,控制所述第二触控电极线的电压由低电平信号跳变至0伏,再控制所述第二触控电极线的电压由0伏跳变至高电平信号,在此期间接收所述第一触控电极线的反馈信号;在第二复位阶段,控制所述第二触控电极线的电压保持高电平信号;随后,控制所述第二触控电极线的电压由高电平信号跳变至0伏,再控制所述第二触控电极线的电压由0伏跳变至低电平信号,在此期间接收所述第一触控电极线的反馈信号;在第三复位阶段,控制所述第二触控电极线的电压保持低电平信号。

在示例性实施方式中,在所述显示面板的展开状态下,所述控制所述显示面板的所述第二触控电极线自容驱动,包括:控制多个接收线处于悬空状态,模拟前端电路对发射线进行自容扫描及感应;在所述显示面板的展开状态下,所述控制所述显示面板的所述第一触控电极线自容驱动,包括:控制所述多个发射线处于悬空状态,所述模拟前端电路对所述接收线进行自容扫描及感应。

在示例性实施方式中,在所述显示面板的折叠状态下,显示区域的第一显示区进行显示,所述显示区域的第二显示区不进行显示,所述控制所述显示面板的第一触控电极线和第二触控电极线互容驱动,包括:在第一复位阶段,控制所述第一显示区的所述第二触控电极线的电压保持低电平信号,控制所述第一显示区的所述第一触控电极线的电压保持0伏;随后,控制所述第一显示区的所述第二触控电极线的电压由低电平信号跳变至0伏,再控制所述第一显示区的所述第二触控电极线的电压由0伏跳变至高电平信号,在此期间接收所述第一显示区的所述第一触控电极线的反馈信号;在第二复位阶段,控制所述第一显示区的所述第二触控电极线的电压保持高电平信号;随后,控制所述第一显示区的所述第二触控电极线的电压由高电平信号跳变至0伏,再控制所述第一显示区的所述第二触控电极线的电压由0伏跳变至低电平信号,在此期间接收所述第一显示区的所述第一触控电极线的反馈信号;在第三复位阶段,控制所述第一显示区的所述第二触控电极线的电压保持低电平信号。

本公开实施例提出的触控芯片,通过在模拟前端电路和接收线之间设置多路复用电路,可以使单个模拟前端电路和至少两个接收线连接,增加了触控芯片能够适配第一触控电极线的数量,即便在显示面板的触控电极线数量较多的情况下,采用单个触控芯片也可以实现显示面板的触控功能,不需要增加触控芯片的数量就可以保证显示面板具有良好的触控性能。解决了外折显示面板的触控体验不好的问题。

在阅读并理解了附图和详细描述后,可以明白其他方面。

附图说明

附图用来提供对本公开技术方案的理解,并且构成说明书的一部分,与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案,并不构成对本公开技术方案的限制。

图1为一种显示面板的平面示意图;

图2为一种技术中图1的显示面板的触控原理示意图;

图3为图2中显示面板的触控线路示意图;

图4为另一种技术中图1的显示面板的触控原理示意图;

图5为图4中显示面板的触控线路示意图;

图6为一些示例中触控芯片的结构示意图;

图7为本公开示例性实施例中触控芯片的结构示意图;

图8为图7中虚线区域C的结构示意图;

图9为采用图7所示触控芯片的显示面板的触控原理示意图;

图10为图9中显示面板的触控线路示意图;

图11为图10中显示面板在展开状态下的整体触控驱动时序图;

图12为图10中处于展开状态下的显示面板在Tx和Rx互容驱动部分的时序图;

图13为图10中显示面板在折叠状态下的整体触控驱动时序图;

图14为图10中处于折叠状态下的显示面板在Tx和Rx互容驱动部分的时序图。

具体实施方式

本公开描述了多个实施例,但是该描述是示例性的,而不是限制性的,并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是,在本公开所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合,并在具体实施方式中进行了讨论,但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外,任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用,或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本公开包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本公开已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合,以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合,以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此,应当理解,在本公开中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此,除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外,实施例不受其它限制。此外,可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外,在描述具有代表性的实施例时,说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而,在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上,该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的,其它的步骤顺序也是可能的。因此,说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外,针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤,本领域技术人员可以容易地理解,这些顺序可以变化,并且仍然保持在本公开实施例的精神和范围内。

在附图中,有时为了明确起见,夸大表示了一个或多个构成要素的大小、层的厚度或区域。此外,附图示意性地示出了理想的例子,本公开的一个方式不局限于附图所示的形状或数值等。

本说明书中的“第一”、“第二”、“第三”等序数词是为了避免构成要素的混同而设置,而不是为了在数量方面上进行限定的。本公开中的“多个”表示两个及以上的数量。

在本说明书中,为了方便起见,使用“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的词句以参照附图说明构成要素的位置关系,仅是为了便于描述本说明书和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的限制。构成要素的位置关系根据描述的构成要素的方向适当地改变。因此,不局限于在说明书中说明的词句,根据情况可以适当地更换。

在本说明书中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如,可以是固定连接,或可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或通过中间件间接相连,或两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据情况理解上述术语在本公开中的含义。

在本说明书中,“电连接”包括构成要素通过具有某种电作用的元件连接在一起的情况。“具有某种电作用的元件”只要可以进行连接的构成要素间的电信号的传输,就对其没有特别的限制。“具有某种电作用的元件”的例子不仅包括电极和布线,而且还包括晶体管等开关元件、电阻器、电感器、电容器、其它具有各种功能的元件等。

在本说明书中,“平行”是指两条直线形成的角度为-10°以上且10°以下的状态,因此,也包括该角度为-5°以上且5°以下的状态。另外,“垂直”是指两条直线形成的角度为80°以上且100°以下的状态,因此,也包括85°以上且95°以下的角度的状态。

下面将结合附图对本公开的实施例进行详细说明。

图1为一种显示面板的平面示意图。如图1所示,显示面板可以包括显示区域100和环绕显示区域设置的边框区域200,图1中沿第二方向Y延伸的虚线为显示面板的折叠线101,显示面板可以沿折叠线101进行折叠,折叠线101例如可以是显示面板沿第一方向X的中轴线,第一方向X可以和第二方向Y相交叉。折叠线101可以将显示区域100划分为两部分,位于折叠线101左侧的显示区域100可以称为第一显示区100A,位于折叠线101右侧的显示区域100可以称为第二显示区100B。在示例性实施方式中,显示面板沿折叠线101进行折叠时,第二显示区100B可以弯折到第一显示区100A的背侧,第一显示区100A和第二显示区100B均暴露在外部,这种折叠方式的显示面板可以称为外折显示面板。显示面板在展开状态下,第一显示区100A和第二显示区100B均能够进行显示(即全屏显示),用户可以在第一显示区100A和第二显示区100B上进行触控操作,以实现和显示面板的互动;显示面板在折叠状态下,可以控制第一显示区100A进行显示,第二显示区100B不进行显示(即半屏显示),用户可以在第一显示区100A上进行触控操作,用户可以根据需要自由切换两种显示状态,使用体验更好。显示面板在折叠状态下,正常进行显示的显示区域可以称为主屏,不进行显示的显示区域可以称为副屏,可以根据需要设置第一显示区100A或第二显示区100B为主屏,另一个为副屏。在示例性实施方式中,第一显示区100A和第二显示区100B可以设置为沿折叠线101呈轴对称,在其他实施方式中,第一显示区100A和第二显示区100B的大小可以设置为不相等,显示面板在沿折叠线101折叠后,可以灵活控制主屏和副屏的大小,有助于满足不同需求的显示状态。图1展示了显示面板为左右折叠的情况,在其他实施方式中,显示面板也可以为上下折叠,即折叠线101可以沿图1的第一方向X延伸,本公开对此不作限制。

一些技术中,通过在显示面板上设置触控电极,利用触控芯片(Touch Key IC,TIC)与显示面板上的触控电极电连接,以实现触控功能。下面结合图2至图5,介绍目前外折显示面板实现触控功能的两种设计方式。图2至图5中列举的触控电极线的数量作为一种示例,在实际应用中,可以根据需要设置显示面板包含的触控电极线数量,以及对应的触控芯片的通道(发射线和接收线)的数量,本公开对此不作限制。

图2为一种技术中图1的显示面板的触控原理示意图。如图2所示,显示面板可以包括多条沿第一方向X延伸的第一触控电极线,以及多条沿第二方向Y延伸的第二触控电极线,例如,第一触控电极线可以为感应(Rx)电极线,第二触控电极线可以为驱动(Tx)电极线,本公开对此不作限制。多条第一触控电极线和多条第二触控电极线遍布在显示区域100并与触控芯片电连接。折叠线101可以沿第二方向Y延伸,位于折叠线101两侧的第一触控电极线可以相互断开。如图2所示,显示面板的第一显示区100A可以包括40条第一触控电极线(1-Rx0至1-Rx39)和20条第二触控电极线(Tx0至Tx19),第二显示区100B可以包括40条第一触控电极线(2-Rx0至2-Rx39)和20条第二触控电极线(Tx20至Tx39),第一显示区100A内的第一触控电极线(1-Rx0至1-Rx39)和第二显示区100B内对应的第一触控电极线(2-Rx0至2-Rx39)位于同一条直线,且在折叠线101处断开。图2中采用两颗级联的触控芯片(TIC1和TIC2)实现触控功能,可以设置TIC1用于实现第一显示区100A的触控功能,第一显示区100A内的第一触控电极线和第二触控电极线分别与TIC1连接,可以设置TIC2用于实现第二显示区100B的触控功能,第二显示区100B内的第一触控电极线和第二触控电极线分别与TIC2连接。该两颗级联的触控芯片可以单独接地,可以在同一路时钟信号CLK的控制下工作。

一些技术中,触控芯片自身可以包括多个发射线(即发射通道)和多个接收线,单个发射线与单条第二触控电极线电连接,单个接收线与单条第一触控电极线电连接,则在图2所示的触控方式中,单颗触控芯片至少需要20个发射线和40个接收线,就目前的技术水平来看,具有20个发射线和40个接收线的触控芯片只能用于驱动屏幕尺寸在7英寸以下的显示面板,而两颗这样的触控芯片通过级联可以用于驱动屏幕尺寸大于8英寸的显示面板,目前的大屏显示面板,展开状态下的屏幕尺寸大约在7.5英寸至8英寸之间,采用两颗触控芯片级联的触控方式可以保证显示面板触控功能的正常实现。在图2所示的触控方式中,由于采用了两颗触控芯片,位于折叠线101两侧的第一触控电极线可以相互断开,这使得显示面板的第一触控电极线不易在折叠线101处发生断裂,并且,在折叠状态下,主屏和副屏的触控信号不会相互干扰,显示面板的触控功能性能良好。

图3为图2中显示面板的触控线路示意图。如图3所示,显示面板包括显示基板111以及柔性电路板(FPC)112,柔性电路板112与显示基板111绑定连接,两颗级联的触控芯片(TIC1和TIC2)绑定连接在柔性电路板112上。在图3中,1-Rx表示位于显示面板的第一显示区100A上的第一触控电极线,1-Tx表示位于显示面板的第一显示区100A上的第二触控电极线,2-Rx表示位于显示面板的第二显示区100B上的第一触控电极线,2-Tx表示位于显示面板的第二显示区100B上的第二触控电极线。环绕显示面板的显示区域100对称设置有两个第一连接线组11、两个第二连接线组12和两个第三连接线组13,每个连接线组可以包括多条连接线。其中一个第一连接线组11与第一显示区100A上的多条第一触控电极线1-Rx(包括1-Rx0至1-Rx19)连接后与柔性电路板112连接,另一个第一连接线组11与第一显示区100A上的多条第一触控电极线1-Rx(包括1-Rx20至1-Rx39)连接后与柔性电路板112连接,其中一个第二连接线组12与第二显示区100B上的多条第一触控电极线2-Rx(包括2-Rx0至2-Rx19)连接后与柔性电路板112连接,另一个第二连接线组12与第二显示区100B上的多条第一触控电极线2-Rx(包括2-Rx20至2-Rx39)连接后与柔性电路板112连接,第三连接线组13与第一显示区100A上的多条第二触控电极线1-Tx和第二显示区100B上的多条第二触控电极线2-Tx连接后与柔性电路板112连接。柔性电路板112上设置有两个第一信号线组14、两个第二信号线组15、两个第三信号线组16和两个第四信号线组17,每个信号线组包括多条信号线,两个第一信号线组14设置为将两个第一连接线组11的连接线分别与TIC1的多个接收线连接,以使TIC1控制第一显示区100A上的多条第一触控电极线1-Rx;两个第二信号线组15设置为将两个第二连接线组12的连接线分别与TIC2的多个接收线连接,以使TIC2控制第二显示区100B上的多条第一触控电极线2-Rx;两个第三信号线组16设置为将两个第三连接线组13中与第二触控电极线1-Tx连接的连接线分别与TIC1的多个发射线连接,以使TIC1控制第一显示区100A上的多条第二触控电极线1-Tx;两个第四信号线组17设置为将两个第三连接线组13中与第二触控电极线2-Tx连接的连接线分别与TIC2的多个发射线连接,以使TIC2控制第二显示区100B上的多条第二触控电极线2-Tx。如图3所示,由于两个级联的触控芯片均需要与柔性电路板112绑定连接,就需要显示面板使用更大面积的柔性电路板112,在显示面板内部空间一定的情况下,会压缩电池的空间,使显示面板的电池容量变小,不能满足显示面板大电池的需求趋势,并且,采用两颗触控芯片实现触控功能会增加显示面板的功耗,用户需要频繁充电,使用体验不好,而在单个显示面板上使用两个触控芯片,也增加了产品成本,不利于提升产品的竞争力。

图4为另一种技术中图1的显示面板的触控原理示意图。图4与图2的区别在于采用单颗触控芯片TIC1实现触控功能,且位于折叠线101两侧的第一触控电极线相互连接,其余结构与图2中类似,在此不再赘述。如图4所示,本实施方式中的触控芯片TIC3至少需要40个发射线和40个接收线,以支持显示面板实现触控功能。

图5为图4中显示面板的触控线路示意图。如图5所示,显示面板包括显示基板111以及柔性电路板112,柔性电路板112与显示基板111绑定连接,触控芯片TIC3绑定连接在柔性电路板112上。显示面板对称设置有两个第四连接线组21、两个第五连接线组22,每个连接线组可以包括多条连接线。其中一个第四连接线组21与多条第一触控电极线Rx(包括Rx0至Rx19)连接后与柔性电路板112连接,另一个第四连接线组21与多条第一触控电极线Rx(包括Rx20至Rx39)连接后与柔性电路板112连接,两个第五连接线组22与多条第二触控电极线Tx(包括Tx0至Tx39)连接后与柔性电路板112连接。柔性电路板112上设置有两个第五信号线组23和两个第六信号线组24,每个信号线组包括多条信号线,两个第五信号线组23设置为将两个第四连接线组21的连接线分别与TIC3的多个接收线连接,以使TIC3控制多条第一触控电极线Rx,两个第六信号线组24设置为将两个第五连接线组22的连接线分别与TIC3的多个发射线连接,以使TIC3控制多条第二触控电极线Tx。

相比于图2和图3中记载的触控方式,图4和图5中的触控方式只需要在单个显示面板上设置单个触控芯片TIC3,使得显示面板的柔性电路板112面积更小,有助于实现大电池设计,能够降低显示面板的触控功耗,降低了芯片成本,能够提升显示面板的产品竞争力。然而,在折叠状态下,用户与主屏互动,副屏被握持在手上,由于主屏和副屏的第一触控电极线Rx是一条连续的线,在副屏与手掌发生接触时,会对主屏的触控操作带来影响,导致误报点、跳点、划线及断线等触控不良,并且,在垂直于主屏的方向上,当主屏与副屏的相对位置同时被按压时,会导致按压数据相抵消,出现消点的现象,这些问题使得显示面板的触控性能不佳,用户体验不好。

结合上述对图2至图5的分析可以看出,目前外折显示面板实现触控功能的两种设计方式均存在一定的缺陷,节省显示面板的内部空间及实现良好的触控性能不可兼得,外折显示面板的触控体验不好。

图6为一些示例中触控芯片的结构示意图,示意了触控芯片的部分结构和部分连接关系。如图6所示,触控芯片300可以包括全局发射电路302、数模转换电路(Analog-to-Digital Converter,ADC)304、数字处理电路305、电源管理电路306、多个发射线301、多个接收线310和多个模拟前端电路(Analog Front End,AFD)303。多个发射线301可以分别和显示面板的多条第二触控电极线Tx电连接,全局发射电路302可以包括多个发射控制子电路(图未示),单个发射控制子电路可以和单个发射线301连接,发射控制子电路可以对自身连接的发射线301的驱动信号进行参数控制,以向显示面板的多条第二触控电极线Tx分别发出驱动信号。多个模拟前端电路303可以和多个接收线310连接,单个接收线310可以和显示面板的单条第一触控电极线Rx电连接,使模拟前端电路303可以接收来自显示面板的多条第一触控电极线Rx的反馈信号,单个模拟前端电路303可以和单个发射线301连接。模拟前端电路303可以将接收到的反馈信号发送给数模转换电路304,数模转换电路304可以将接收到的反馈信号转换为数字信号后发送给数字处理电路305,数字处理电路305可以对接收到的数字信号进行业务处理,例如,可以识别显示面板上的触控操作,并控制显示面板执行与该触控操作对应的触控操作指令,如滑动屏幕、播放音乐等。电源管理电路306可以对整个触控芯片300进行电源管理,例如,控制触控芯片300的供电、对触控芯片300进行上电复位(Power on Reset,PWRST)及监测触控芯片300连接的电源状态等。图6中触控芯片300的各个部件之间可以通过诸如总线的方式进行连接,本公开对此不作限制。在通常的设计中,单个模拟前端电路303通过单个接收线与显示面板的单条第一触控电极线Rx连接,以图4所示的触控方式为例,TIC3可以包括40个模拟前端电路303,单个模拟前端电路303可以和单条第一触控电极线Rx连接。本申请发明人经过研究发现,触控芯片的模拟前端电路的这种设计限制了自身能够适配第一触控电极线的数量,导致在显示面板的触控电极线数量较多时,需要采用更多的触控芯片才能实现触控功能。

在示例性实施方式中,数字处理电路305包括但不限于以下部件中的任一项或多项的组合:数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP);闪存(Flash);微控制器(Micro Controller Unit,MCU);只读存储器(Read Only Memory,ROM);静态随机存储器(Static Random Access Memory,SRAM),其可包括编码(Code)SRAM和数据(Data)SRAM;定时器(Timer);中断器,例如中断请求控制器(Interrupt Request Control,IRQCTL)等;主机接口(host-INT),例如并行总线(Inter-Integrated circuit,I2C))接口、网络接口(Interface,INT)、串行外围设备接口(Serial Peripheral interface,SPI)或其他通讯接口等。当数字处理电路305中包括至少两个部件时,这些部件可通过诸如总线或其它方式连接。

本公开实施例提供了一种触控芯片,包括:多个接收线,与显示面板的多条第一触控电极线电连接,配置为接收所述多条第一触控电极线的反馈信号;多个发射线,与所述显示面板的多条第二触控电极线电连接,配置为向所述多条第二触控电极线发送驱动信号;多个模拟前端电路,与所述多个接收线和所述多个发射线连接,配置为接收所述反馈信号;多个多路复用电路,位于所述多个模拟前端电路和所述多个接收线之间,一个所述多路复用电路与所述多个接收线中的至少两个和一个所述模拟前端电路连接,所述多路复用电路包括至少两个控制开关。

本公开实施例提供的触控芯片,通过在模拟前端电路和接收线之间设置多路复用电路,可以使单个模拟前端电路和至少两个接收线连接,增加了触控芯片能够适配第一触控电极线的数量,即便在显示面板的触控电极线数量较多的情况下,采用单个触控芯片也可以实现显示面板的触控功能,不需要增加触控芯片的数量就可以保证显示面板具有良好的触控性能。

图7为本公开示例性实施例中触控芯片的结构示意图,示意了触控芯片的部分结构和部分连接关系。图7与图6的区别在于在多个模拟前端电路303通过多路复用电路307和多条接收线310连接,从而与显示面板的多条第一触控电极线Rx电连接,其余结构可以参照上述对图6的描述,在此不再赘述。

在示例性实施方式中,单个模拟前端电路303可以通过多路复用电路307和显示面板的至少两条第一触控电极线Rx电连接,从而可以使单个触控芯片适配具有更多数量触控电极线的显示面板,突破了触控芯片自身固有结构的限制。在示例性实施方式中,该多路复用电路可以采用1:n的设计,n可以为大于1的正整数,例如,n可以设置为2,即一个模拟前端电路303可以通过两个控制开关分别与两个接收线连接,单个接收线与单条第一触控电极线Rx电连接,从而实现一个模拟前端电路303与两条第一触控电极线Rx连接,n也可以设置为3或6等数值,本公开对此不作限制。

图8为图7中虚线区域C的结构示意图,以单个模拟前端电路303通过两个控制开关分别与两个接收线连接为例进行示意。如图8所示,触控芯片300可以包括单个数模转换电路304、多个模拟前端电路303、多个发射线和多个接收线,多个模拟前端电路303例如可以包括AFE0至AFE39,每个模拟前端电路303分别与数模转换电路304连接。多个发射线例如可以包括Tx(0)至Tx(39),Tx(0)至Tx(39)可以与AFE0至AFE39按照序号依次连接,Tx(0)至Tx(19)与AFE0至AFE19之间可以设置第一开关P1,Tx(20)至Tx(39)与AFE20至AFE39之间可以设置第二开关P2,通过第一开关P1和第二开关P2可以控制发射线和对应的模拟前端电路303之间的通断。多个接收线例如可以包括Rx(0)至Rx(79),Rx(0)至Rx(39)可以与AFE0至AFE39按照序号依次连接,Rx(0)至Rx(39)与AFE0至AFE39之间可以设置第三开关P3,Rx(40)至Rx(79)可以按照序号递增的顺序与AFE0至AFE39依次连接,Rx(40)至Rx(79)与AFE0至AFE39之间可以设置第四开关P4,通过第三开关P3和第四开关P4可以控制接收线和对应的模拟前端电路303之间的通断。单个模拟前端电路303可以通过单个第三开关P3和单个第四开关P4分别与两个接收线连接,以AFE0为例,AFE0通过第三开关P3和Rx(0)连接,也通过第四开关P4和Rx(40)连接,从而形成多路复用。单个接收线可以和显示面板的单条第一触控电极线Rx电连接,例如,可以设置显示面板的多条第一触控电极线Rx在折叠线101两侧断开,Rx(0)至Rx(39)可以是位于主屏的第一触控电极线,Rx(40)至Rx(79)可以是位于副屏的第一触控电极线,则采用本实施例提供的触控芯片,可以只用一个触控芯片实现显示面板的触控功能,在保证显示面板触控性能的基础上,可以提升显示面板的电池容量,节省显示面板的触控功耗,并极大节省生产成本。

如图8所示,在第一开关P1和第二开关P2与对应的发射线之间,以及在第三开关P3和第四开关P4与对应的接收线之间可以设置有静电释放电路ESD(图8中的波浪形线),可以在所对应的电路上形成静电保护。

如图8所示,单个接收线可以通过第五开关P5与第一电位端HVDD连接,并且,单个接收线可以通过第六开关P6与接地端G连接。如图8中虚线区域E所示,在第一开关P1和第二开关P2与对应的发射线之间可以设置有驱动电压电路,驱动电压电路可以包括与单个发射线分别连接的第一电位端HVDD、第二电位端LVDD和接地端G,驱动电压电路可以控制对应的发射线的电压状态。例如,Tx(0)至Tx(19)可以通过第七开关P7与第一电位端HVDD连接,Tx(20)至Tx(39)可以通过第八开关P8与第一电位端HVDD连接;Tx(0)至Tx(19)可以通过第九开关P9与第二电位端LVDD连接,Tx(20)至Tx(39)可以通过第十开关P10与第二电位端LVDD连接;Tx(0)至Tx(19)可以通过第十一开关P11与接地端G连接,Tx(20)至Tx(39)可以通过第十二开关P12与接地端G连接。第一电位端HVDD可以提供高电平信号,例如+5伏、+7伏等,第二电位端LVDD可以提供低电平信号,例如-5伏、-7伏等,接地端G可以提供接地信号,第一电位端HVDD和第二电位端LVDD可以分别与电源管理电路306连接,由电源管理电路306提供对应的高电平信号及低电平信号,可以根据实际需要设置高电平信号及低电平信号的大小,本公开对此不作限制。图8中简略示意了第一电位端HVDD、第二电位端LVDD、接地端G及静电释放电路ESD的标号。

图9为采用图7所示触控芯片的显示面板的触控原理示意图。如图9所示,显示面板的显示区域可以包括位于折叠线101两侧的第一显示区101A和第二显示区101B,第一显示区101A可以为主屏,第二显示区101B可以为副屏。显示面板包括多条沿第一方向X延伸的第一触控电极线,以及多条沿第二方向Y延伸的第二触控电极线,第一触控电极线可以为感应(Rx)电极线,第二触控电极线可以为驱动(Tx)电极线。折叠线101沿第二方向Y延伸,位于折叠线101两侧的第一触控电极线可以相互断开,第一显示区101A可以包括40条第一触控电极线Rx0至Rx39以及20条第二触控电极线Tx0至Tx19,第二显示区101B可以包括40条第一触控电极线Rx40至Rx79以及20条第二触控电极线Tx20至Tx39。第一触控电极线Rx0至Rx39可以与触控芯片的接收线Rx(0)至Rx(39)对应电连接,第一触控电极线Rx40至Rx79可以与触控芯片的接收线Rx(40)至Rx(79)对应电连接,第二触控电极线Tx0至Tx19可以与触控芯片的发射线Tx(0)至Tx(19)对应电连接,第二触控电极线Tx20至Tx39可以与触控芯片的发射线Tx(20)至Tx(39)对应电连接。

图10为图9中显示面板的触控线路示意图。如图10所示,显示面板包括显示基板111以及柔性电路板112,柔性电路板112与显示基板111绑定连接,触控芯片TIC绑定连接在柔性电路板112上。环绕显示面板的显示区域100对称设置有两个第一连接线组31、两个第二连接线组32和两个第三连接线组33,每个连接线组可以包括多条连接线。其中一个第一连接线组31与第一显示区100A上的多条第一触控电极线1-Rx(包括Rx0至Rx19)连接后与柔性电路板112连接,另一个第一连接线组31与第一显示区100A上的多条第一触控电极线1-Rx(包括Rx20至Rx39)连接后与柔性电路板112连接,其中一个第二连接线组32与第二显示区100B上的多条第一触控电极线2-Rx(包括Rx40至Rx59)连接后与柔性电路板112连接,另一个第二连接线组32与第二显示区100B上的多条第一触控电极线2-Rx(包括Rx60至2-Rx79)连接后与柔性电路板112连接,第三连接线组33与第一显示区100A上的多条第二触控电极线1-Tx(包括Tx0至Tx19)和第二显示区100B上的多条第二触控电极线2-Tx(包括Tx20至Tx39)连接后与柔性电路板112连接。柔性电路板112上设置有两个第一信号线组34、两个第二信号线组35和两个第三信号线组36,每个信号线组包括多条信号线,两个第一信号线组34设置为将两个第一连接线组31的连接线分别与TIC的多个接收线连接,两个第二信号线组35设置为将两个第二连接线组32的连接线分别与TIC的多个接收线连接,两个第三信号线组36设置为将两个第三连接线组33的连接线与TIC的多个发射线连接。

下面分别就展开状态和折叠状态,对图10中显示面板触控功能的实现过程进行说明。

图11为图10中显示面板在展开状态下的整体触控驱动时序图。如图11所示,显示面板的触控报点率可以为240赫兹(Hz),单个驱动周期T1的触控驱动时间可以为4.17毫秒。在展开状态下,显示面板的单个驱动周期T可以包括三部分:Tx和Rx互容驱动部分、Tx自容驱动部分和Rx自容驱动部分,该三部分为分时驱动。

图12为图10中处于展开状态下的显示面板在Tx和Rx互容驱动部分的时序图。图12中位于上方的三条线分别表示第九开关P9和第十开关P10的开关状态、第十一开关P11和第十二开关P12的开关状态以及第七开关P7和第八开关P8的开关状态,高位表示开关处于闭合状态,低位表示开关处于断开状态,图12中位于最下方的曲线示意了触控芯片的发射线向第二触控电极线Tx输出的驱动信号Q1的变化情况,虚线HVDD表示高电平信号水平,虚线LVDD表示低电平信号水平。结合图8所示,处于展开状态下的显示面板在Tx和Rx互容驱动部分,第一开关P1和第二开关P2一直处于断开状态,使多个发射线Tx(0)至Tx(39)持续处于驱动状态,第三开关P3和第四开关P4一直处于闭合状态,使多个接收线Rx(0)至Rx(79)持续处于接收状态,从而使显示面板的Tx和Rx保持互容状态。处于展开状态下的显示面板在Tx和Rx互容驱动部分可以包括以下七个驱动阶段:

第一阶段:第一复位(Reset)阶段,驱动电压电路的第九开关P9和第十开关P10闭合,其余开关断开,多个发射线Tx(0)至Tx(39)的电压稳定在低电平信号水平;第三开关P3、第四开关P4和第五开关P5断开,第六开关P6闭合,多个接收线Rx(0)至Rx(79)接地,电压稳定在0伏。

第二阶段:Tx驱动阶段,驱动电压电路的第十一开关P11和第十二开关P12闭合,其余开关断开,多个发射线Tx(0)至Tx(39)的电压从低电平信号跳变为0伏;第三开关P3和第四开关P4闭合,第五开关P5和第六开关P6断开,多个模拟前端电路303通过对应的接收线接收到反馈信号。

第三阶段:Tx驱动阶段,驱动电压电路的第七开关P7和第八开关P8闭合,其余开关断开,多个发射线Tx(0)至Tx(39)的电压从0伏跳变为高电平信号;第三开关P3和第四开关P4闭合,第五开关P5和第六开关P6断开,多个模拟前端电路303通过对应的接收线接收到反馈信号。

第四阶段:第二Reset阶段,驱动电压电路的第七开关P7和第八开关P8闭合,其余开关断开,多个发射线Tx(0)至Tx(39)的电压稳定在高电平信号。

第五阶段:Tx驱动阶段,驱动电压电路的第十一开关P11和第十二开关P12闭合,其余开关断开,多个发射线Tx(0)至Tx(39)的电压从高电平信号跳变为0伏;第三开关P3和第四开关P4闭合,第五开关P5和第六开关P6断开,多个模拟前端电路303通过对应的接收线接收到反馈信号。

第六阶段:Tx驱动阶段,驱动电压电路的第九开关P9和第十开关P10闭合,其余开关断开,多个发射线Tx(0)至Tx(39)的电压从0伏跳变为低电平信号;第三开关P3和第四开关P4闭合,第五开关P5和第六开关P6断开,多个模拟前端电路303通过对应的接收线接收到反馈信号。

第七阶段:第三Reset阶段,驱动电压电路的第九开关P9和第十开关P10闭合,其余开关断开,多个发射线Tx(0)至Tx(39)的电压稳定在低电平信号水平。

随后,重复执行上述第一阶段至第七阶段。

图10中处于展开状态下的显示面板在Tx自容驱动部分,第一开关P1和第二开关P2闭合,模拟前端电路303直接对发射线进行自容扫描及感应;第三开关P3和第四开关P4断开,多个接收线处于悬空状态。

图10中处于展开状态下的显示面板在Rx自容驱动部分,第一开关P1和第二开关P2断开,多个发射线处于悬空状态;第三开关P3和第四开关P4闭合,模拟前端电路303直接对接收线进行自容扫描及感应。以图8的AFE0为例,第三开关P3和第四开关P4闭合后,Rx(0)和Rx(40)并联,AFE0可以同时对Rx(0)和Rx(40)进行自容扫描及感应,依次类推,AFE39可以同时对Rx(39)和Rx(79)进行自容扫描及感应。

图13为图10中显示面板在折叠状态下的整体触控驱动时序图。如图13所示,显示面板的触控报点率可以为240赫兹(Hz),单个驱动周期T2的触控驱动时间可以为4.17毫秒。在折叠状态下,显示面板的单个驱动周期T2也可以包括三部分:Tx和Rx互容驱动部分、Tx自容驱动部分和Rx自容驱动部分,该三部分为分时驱动,与展开状态下的区别在于处于工作状态的第一触控电极线Rx和第二触控电极线Tx减半,位于主屏的Rx0至Rx39及Tx0至Tx19正常工作,位于副屏的Rx40至Rx79及Tx20至Tx39不需要工作。

图14为图10中处于折叠状态下的显示面板在Tx和Rx互容驱动部分的时序图。图12中位于上方的三条线分别表示第九开关P9的开关状态、第十一开关P11的开关状态以及第七开关P7的开关状态,高位表示开关处于闭合状态,低位表示开关处于断开状态,图14中位于最下方的曲线示意了触控芯片的发射线向第二触控电极线Tx输出的驱动信号Q2的变化情况,虚线HVDD表示高电平信号水平,虚线LVDD表示低电平信号水平。结合图8所示,处于折叠状态下的显示面板在Tx和Rx互容驱动部分,第一开关P1和第二开关P2一直处于断开状态,使多个发射线Tx(0)至Tx(19)持续处于驱动状态,多个发射线Tx(20)至Tx(39)持续处于悬空状态或接地状态,第三开关P3一直处于闭合状态,使多个接收线Rx(0)至Rx(39)持续处于接收状态,第四开关P4一直处于断开状态,使多个接收线Rx(40)至Rx(79)持续处于悬空状态或接地状态,从而使显示面板的Tx0至Tx19和Rx0至Rx39保持互容状态。处于展开状态下的显示面板在Tx和Rx互容驱动部分可以包括以下七个驱动阶段:

第一阶段:第一Reset阶段,驱动电压电路的第九开关P9和第十二开关P12闭合,其余开关断开,多个发射线Tx(0)至Tx(19)的电压稳定在低电平信号,多个发射线Tx(20)至Tx(39)接地,电压稳定在0伏;第三开关P3、第四开关P4和第五开关P5断开,第六开关P6闭合,多个接收线Rx(0)至Rx(79)接地,电压稳定在0伏。

第二阶段:Tx驱动阶段,驱动电压电路的第十一开关P11和第十二开关P12闭合,其余开关断开,多个发射线Tx(0)至Tx(19)的电压从低电平信号跳变为0伏,多个发射线Tx(20)至Tx(39)接地,电压稳定在0伏;第三开关P3闭合,第四开关P4、第五开关P5和第六开关P6断开,多个模拟前端电路303通过对应的接收线Rx(0)至Rx(39)接收到反馈信号。

第三阶段:Tx驱动阶段,驱动电压电路的第七开关P7和第十二开关P12闭合,其余开关断开,多个发射线Tx(0)至Tx(19)的电压从0伏跳变为高电平信号,多个发射线Tx(20)至Tx(39)接地,电压稳定在0伏;第三开关P3闭合,第四开关P4、第五开关P5和第六开关P6断开,多个模拟前端电路303通过对应的接收线Rx(0)至Rx(39)接收到反馈信号。

第四阶段:第二Reset阶段,驱动电压电路的第七开关P7和第十二开关P12闭合,其余开关断开,多个发射线Tx(0)至Tx(19)的电压稳定在高电平信号水平,多个发射线Tx(20)至Tx(39)接地,电压稳定在0伏。

第五阶段:Tx驱动阶段,驱动电压电路的第十一开关P11和第十二开关P12闭合,其余开关断开,多个发射线Tx(0)至Tx(19)的电压从高电平信号跳变为0伏,多个发射线Tx(20)至Tx(39)接地,电压稳定在0伏;第三开关P3闭合,第四开关P4、第五开关P5和第六开关P6断开,多个模拟前端电路303通过对应的接收线Rx(0)至Rx(39)接收到反馈信号。

第六阶段:Tx驱动阶段,驱动电压电路的第九开关P9和第十二开关P12闭合,其余开关断开,多个发射线Tx(0)至Tx(19)的电压从0伏跳变为低电平信号,多个发射线Tx(20)至Tx(39)接地,电压稳定在0伏;第三开关P3闭合,第四开关P4、第五开关P5和第六开关P6断开,多个模拟前端电路303通过对应的接收线Rx(0)至Rx(39)接收到反馈信号。

第七阶段:第三Reset阶段,驱动电压电路的第九开关P9和第十二开关P12闭合,其余开关断开,多个发射线Tx(0)至Tx(19)的电压稳定在低电平信号水平,多个发射线Tx(20)至Tx(39)接地,电压稳定在0伏。

随后,重复执行上述第一阶段至第七阶段,在此期间只有主屏处于驱动及感应状态。

图10中处于折叠状态下的显示面板在Tx自容驱动部分,第一开关P1闭合,第二开关P2断开,模拟前端电路303直接对发射线Tx(0)至Tx(19)进行自容扫描及感应,发射线Tx(20)至Tx(39)可以处于悬空或接地状态;第三开关P3和第四开关P4断开,多个接收线可以处于悬空状态或接地状态。

图10中处于折叠状态下的显示面板在Rx自容驱动部分,第一开关P1和第二开关P2断开,多个发射线处于悬空状态或接地状态;第三开关P3闭合,第四开关P4断开,模拟前端电路303直接对接收线Rx(0)至Rx(39)进行自容扫描及感应,接收线Rx(40)至Rx(79)处于悬空或接地状态。以图8的AFE0为例,第三开关P3闭合,第四开关P4断开后,AFE0可以对Rx(0)进行自容扫描及感应,依次类推,AFE39可以对Rx(39)进行自容扫描及感应。

上述实施例中列举的第一触控电极线和第二触控电极线的数量作为一种示例,在实际应用中,可以根据需要设置显示面板包含的第一触控电极线和第二触控电极线数量,以及对应的触控芯片的通道(发射线和接收线)的数量,本公开对此不作限制。

本公开实施例还提供了一种显示面板,包括上述任一实施例所述的触控芯片。

本公开实施例还提供了一种显示装置,包括上述任一实施例所述的显示面板。显示装置可以为:OLED显示器、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件,本公开实施例并不以此为限。

本公开实施例还提供了一种显示面板的触控驱动方法,应用于如上所述的显示面板,包括:在单个驱动周期内,先控制所述显示面板的第一触控电极线和第二触控电极线互容驱动,再控制所述显示面板的所述第二触控电极线自容驱动,最后控制所述显示面板的所述第一触控电极线自容驱动。

在示例性实施方式中,在所述显示面板的展开状态下,所述控制所述显示面板的第一触控电极线和第二触控电极线互容驱动,包括:在第一复位阶段,控制所述第二触控电极线的电压保持低电平信号,控制所述第一触控电极线的电压保持0伏;随后,控制所述第二触控电极线的电压由低电平信号跳变至0伏,再控制所述第二触控电极线的电压由0伏跳变至高电平信号,在此期间接收所述第一触控电极线的反馈信号;在第二复位阶段,控制所述第二触控电极线的电压保持高电平信号;随后,控制所述第二触控电极线的电压由高电平信号跳变至0伏,再控制所述第二触控电极线的电压由0伏跳变至低电平信号,在此期间接收所述第一触控电极线的反馈信号;在第三复位阶段,控制所述第二触控电极线的电压保持低电平信号。

在示例性实施方式中,在所述显示面板的展开状态下,所述控制所述显示面板的所述第二触控电极线自容驱动,包括:控制多个接收线处于悬空状态,模拟前端电路对发射线进行自容扫描及感应;在所述显示面板的展开状态下,所述控制所述显示面板的所述第一触控电极线自容驱动,包括:控制所述多个发射线处于悬空状态,所述模拟前端电路对所述接收线进行自容扫描及感应。

在示例性实施方式中,在所述显示面板的折叠状态下,显示区域的第一显示区进行显示,所述显示区域的第二显示区不进行显示,所述控制所述显示面板的第一触控电极线和第二触控电极线互容驱动,包括:在第一复位阶段,控制所述第一显示区的所述第二触控电极线的电压保持低电平信号,控制所述第一显示区的所述第一触控电极线的电压保持0伏;随后,控制所述第一显示区的所述第二触控电极线的电压由低电平信号跳变至0伏,再控制所述第一显示区的所述第二触控电极线的电压由0伏跳变至高电平信号,在此期间接收所述第一显示区的所述第一触控电极线的反馈信号;在第二复位阶段,控制所述第一显示区的所述第二触控电极线的电压保持高电平信号;随后,控制所述第一显示区的所述第二触控电极线的电压由高电平信号跳变至0伏,再控制所述第一显示区的所述第二触控电极线的电压由0伏跳变至低电平信号,在此期间接收所述第一显示区的所述第一触控电极线的反馈信号;在第三复位阶段,控制所述第一显示区的所述第二触控电极线的电压保持低电平信号。

虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

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06120116566314