一种触控显示面板的驱动方法、触控显示面板及装置

技术领域

本发明实施例涉及显示技术，尤其涉及一种触控显示面板的驱动方法、触控显示面板及装置。

背景技术

随着显示技术的发展，人们逐渐青睐于在显示面板上集成触控多路选择器(TPMUX)的触控显示面板，以减少触控显示面板的非显示区的走线，降低触控显示面板与触控芯片输入输出端的连接数量。

然而，对于NMOS工艺制作的触控显示面板而言，在常规驱动电压的驱动下，NMOS管的导通电阻较高。因此在亮屏显示状态下，由于触控电路阻抗较高，导致触控灵敏度差，触控延迟高；在暗屏手势唤醒(Low Power Wake-up Gesture，LPWG)状态下，触控电路阻抗过高，导致无法实现暗屏手势唤醒等操作。

发明内容

本发明实施例提供一种触控显示面板的驱动方法、触控显示面板及装置，以提高亮屏显示状态下的触控性能，实现暗屏手势唤醒。

第一方面，本发明实施例提供了一种触控显示面板的驱动方法，所述触控显示面板包括多个触控电极和多个开关电路，所述开关电路包括至少一个N型晶体管，所述N型晶体管的第一端与对应的所述触控电极电连接，所述N型晶体管的第二端与触控扫描信号端电连接，所述N型晶体管的控制端用于接收控制信号；

所述驱动方法包括：

在所述触控显示面板亮屏时，向所述N型晶体管的控制端以第一频率输入第一扫描信号，所述触控扫描信号端向所述N型晶体管的第二端以所述第一频率输入第二扫描信号；

在所述触控显示面板熄屏时，向所述N型晶体管的控制端以第二频率输入第三扫描信号，所述触控扫描信号端向所述N型晶体管的第二端以所述第二频率输入第四扫描信号；

其中，所述开关电路仅包括N型晶体管，所述第一扫描信号和所述第二扫描信号的相位相同，所述第三扫描信号和所述第四扫描信号的相位相同，所述第一扫描信号的电压为V

第二方面，本发明实施例还提供了一种触控显示面板，包括多个触控电极、多个开关电路和驱动芯片，所述开关电路包括至少一个N型晶体管，所述N型晶体管的第一端与对应的所述触控电极电连接，所述N型晶体管的第二端与驱动芯片的触控扫描信号端电连接，所述N型晶体管的控制端用于接收控制信号；

所述驱动芯片用于执行上述任一所述的触控显示面板的驱动方法。

第三方面，本发明实施例还提供了一种触控显示装置，包括上述任一所述的触控显示面板。

本发明实施例的驱动方法驱动的触控显示面板包括多个触控电极和多个开关电路，开关电路包括至少一个N型晶体管，N型晶体管的第一端与对应的触控电极电连接，N型晶体管的第二端与触控扫描信号端电连接，N型晶体管的控制端用于接收控制信号。通过增大N型晶体管的控制端与第二端间的电压差，提高了N型晶体管的导通性能，降低触控电路阻抗，因此提高了亮屏显示状态下的触控灵敏度，降低触控延迟；由于第一端与第二端间的电压差提高，实现了暗屏状态下的触控扫描信号导通，进而实现了暗屏手势唤醒。

附图说明

图1为相关技术提供的一种基于CMOS工艺显示面板的触控多路选择器结构示意图；

图2为相关技术提供的亮屏显示状态下触控多路选择器的电压波形示意图；

图3为相关技术提供的暗屏状态下触控多路选择器的电压波形示意图；

图4为本发明实施例提供的亮屏显示状态下一种NMOS管的源极电压与电阻关系示意图；

图5为本发明实施例提供的暗屏状态下NMOS管的源极电压与电阻关系示意图；

图6为本发明实施例提供的一种触控显示面板的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种触控显示面板的驱动方法的流程示意图；

图8为本发明实施例提供的亮屏显示状态下触控扫描信号端的输出电压波形示意图；

图9为本发明实施例提供的暗屏状态下触控扫描信号端的输出电压波形示意图；

图10为本发明实施例提供的另一种触控显示面板的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的一种触控显示面板的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的另一种触控显示面板的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的又一种触控显示面板的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的一种触控显示装置的结构示意图；

图15为本发明实施例提供的另一种触控显示装置的结构示意图；

图16为本发明实施例提供的又一种触控显示装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。需要注意的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

现有触控显示面板的结构中，为了减少显示面板的非显示区走线，或者减少触控走线与触控芯片的输入输出引脚连接数量，往往采用在显示面板上集成触控多路选择器(TP MUX)的方式，以降低触控走线的数量。图1为相关技术提供的一种基于CMOS工艺显示面板的触控多路选择器的结构示意图，参见图1，对于采用CMOS工艺的显示面板而言，触控多路选择器采用CMOS设计。CMOS工艺的触控选择器具有PMOS管和NMOS管两个晶体管。示例性的，该触控多路选择器包括并联连接的一个N型晶体管NMOS和一个P型晶体管PMOS，NMOS的源极和PMOS的源极连接同一输入端，NMOS的漏极和PMOS的漏极连接同一输出端，NMOS的栅极输入控制信号Vg1，PMOS的栅极输入控制信号Vg2。

图2为相关技术提供的亮屏显示状态下触控多路选择器的电压波形示意图，参见图2，在亮屏显示状态下，NMOS管的栅极电压Vg1达到可以打开NMOS管电压VGH；PMOS管的栅极电压Vg2达到可以打开PMOS管电压VGL。这时PMOS管和NMOS管均导通，PMOS管和NMOS管的阻抗均较低，保证了触控扫描信号的正常传输。因此，CMOS工艺的触控选择器可以在亮屏显示状态下正常工作。

图3为相关技术提供的暗屏状态下触控多路选择器的电压波形示意图，参见图3，在暗屏状态下，为降低功耗，NMOS管的栅极电压Vg1＇相比亮屏显示状态下的NMOS管的栅极电压Vg1，更趋近于晶体管的源极电压Vs，即Vg1＇Vg2(Vg2＇和Vg2电压均为负值)。这使得NMOS管处于截止状态，无法导通扫描信号；PMOS管处于半导通状态，半导通状态下的PMOS管电阻虽然大于亮屏显示状态时导通状态下的PMOS管电阻，但仍可传输扫描信号，使触控显示面板在暗屏状态下工作。

然而，对于采用了NMOS工艺的显示面板而言，触控效果并不理想。由于触控多路选择器采用NMOS设计，触控多路选择器仅包含NMOS管。现有技术中的NMOS管各端电压均高于触控显示面板内的参考零电压。NMOS管的栅源电压对触控多路选择器是否能够导通起着决定性的作用。

图4为本发明实施例提供的亮屏显示状态下一种NMOS管的源极电压与电阻关系示意图，参见图4，在亮屏显示状态下，随着NMOS管源极的扫描信号电压的升高，NMOS管的电阻显著升高。当扫描信号电压到达3伏时，NMOS管的电阻已然达到了1.5kΩ。由于NMOS管的导通电阻较高，因此会导致触控灵敏度变差，触控延迟高。

图5为本发明实施例提供的暗屏状态下NMOS管的源极电压与电阻关系示意图，参见图5，在暗屏状态下，随着NMOS管源极的扫描信号电压的升高，NMOS管的电阻升高速度高于亮屏显示状态下的NMOS管电阻升高速度。当扫描信号电压到达1伏时，NMOS管的电阻已然达到了2.5kΩ。因此已无法正常传输扫描信号，因此采用NMOS工艺时，暗屏手势唤醒无法实现。

针对上述问题，本发明实施例提出一种触控显示面板的驱动方法。图6为本发明实施例提供的一种触控显示面板的结构示意图，参见图6，其中触控显示面板包括多个触控电极10和多个开关电路20，开关电路20包括至少一个N型晶体管21(图6中示意性以开关电路20包括一个N型晶体管21为例，并不是对本发明实施例的限定)，N型晶体管21的第一端a与对应的触控电极10电连接，N型晶体管21的第二端b与触控扫描信号端30电连接，N型晶体管21的控制端c用于接收控制信号，控制信号用于控制N型晶体管21导通。

图7为本发明实施例提供的一种触控显示面板的驱动方法的流程示意图，参考图7，该驱动方法包括：

步骤S110、在触控显示面板亮屏时，向N型晶体管的控制端以第一频率输入第一扫描信号，触控扫描信号端向N型晶体管的第二端以第一频率输入第二扫描信号。

步骤S120、在触控显示面板熄屏时，向N型晶体管的控制端以第二频率输入第三扫描信号，触控扫描信号端向N型晶体管的第二端以第二频率输入第四扫描信号；

其中，开关电路仅包括N型晶体管，第一扫描信号和第二扫描信号的相位相同，第三扫描信号和第四扫描信号的相位相同，以保持N型晶体管栅极和源极之间电压Vgs的一致性，保证N型晶体管的导通性能。第一扫描信号的电压为V

其中，N型晶体管21可以是NMOS管，当N型晶体管21是NMOS管时，N型晶体管21的第一端可以是NMOS管的源极或漏极，N型晶体管21的第二端可以是NMOS管的源极和漏极中的另一极。N型晶体管21的控制端可以是NMOS管的栅极。可以理解的是，在触控显示面板内设有参考零电压V

在另一些实施例中，可选的，V

其中，在触控显示面板处于熄屏状态下，可以以小于等于V

图10为本发明实施例提供的另一种触控显示面板的结构示意图，参见图10，在另一些实施例中，可选的，开关电路20包括第一N型晶体管211和第二N型晶体管212，同一开关电路20中的第一N型晶体管211的第一端和第二N型晶体管212的第一端均与对应的触控电极10电连接，第一N型晶体管211的第二端和第二N型晶体管212的第二端均与触控扫描信号端30电连接，第一N型晶体管211的控制端和第二N型晶体管212的控制端接收相同的控制信号。

其中，通过在第一N型晶体管211的基础上增设与第一N型晶体管211并联的第二N型晶体管212，降低开关电路20的阻值。进一步提高触控灵敏度，降低触控延迟。其中第二N型晶体管212可以是和第一N型晶体管211规格相同的晶体管，第二N型晶体管212也可以是和第一N型晶体管211规格不同的晶体管。N型晶体管在导通状态下的电阻值受晶体管规格的影响较大，例如晶体管有源区的宽长比可影响N型晶体管在导通状态下的电阻值，第一N型晶体管211和第二N型晶体管212的规格可以根据实际需求进行设定。本实施例中，第一N型晶体管211的控制端和第二N型晶体管212的控制端接收相同的控制信号，在具体实施时，第一N型晶体管211的控制端和第二N型晶体管212的控制端可以与同一控制信号线连接，也可以分别连接至加载相同信号的两条信号线，具体实施时可以根据实际情况设计。

在另一些实施例中，可选的，在触控显示面板亮屏时，分时依次向不同的开关电路的N型晶体管的控制端以第一频率输入第一扫描信号，向N型晶体管的第二端第一频率输入第二扫描信号，以驱动所有触控电极工作；在触控显示面板熄屏时，分时依次向不同的开关电路的N型晶体管的控制端以第二频率输入第三扫描信号，向N型晶体管的第二端以第二频率输入第四扫描信号，以驱动所有触控电极工作。

其中，在触控显示面板中包括多个触控电极，以及与多个触控电极相对应的多个开关电路。在一个触控扫描周期内，可以依次向每一个触控电极发送第二扫描信号或第四扫描信号。可以通过控制是否向N型晶体管的控制端提供第一扫描信号或第三扫描信号，以控制N型晶体管的通断，继而实现在一个周期内每一个触控电极的第二扫描信号或第四扫描信号的依次提供。以触控显示面板在亮屏时为例，当N型晶体管的控制端具有第一扫描信号时，N型晶体管导通，第二扫描信号可以通过N型晶体管到达触控电极，触控电极能够对该触控电极所在区域的触控动作做出反应；当N型晶体管的控制端没有扫描信号时，N型晶体管关断，第二扫描信号无法通过N型晶体管到达触控电极，触控电极失能。其中N型晶体管的控制端的第一扫描信号或第三扫描信号可以由触控控制电路提供，例如触控控制芯片或触控与显示驱动器集成芯片等提供，本发明实施例不针对第一扫描信号或第三扫描信号的来源进行限定。

在另一些实施例中，可选的，第一频率大于第二频率。

其中，在亮屏状态下，可以使用第一频率对显示面板的触控行为进行高频率采样，以保证触控性能；在熄屏状态下，可以使用第二频率对显示面板的触控行为进行低频率采样，以保证实现显示面板的触控功能所需功耗较低。第一频率和第二频率的数值可以根据实际需求确定。

在另一些实施例中，可选的，触控显示面板内的晶体管关闭电压为VGL；

其中，V

其中，当第二扫描信号的电压等于触控显示面板内的晶体管关闭电压VGL时，N型晶体管的控制端与第二端间的电压差相比现有技术明显增大，N型晶体管完全开启，其电阻明显降低。触控扫描信号端发出的第二扫描信号能够很好的传递到触控电极上。

在另一些实施例中，可选的，当第二扫描信号或第四扫描信号的电压小于参考零电压V

在另一些实施例中，可选的，当第二扫描信号的电压小于触控显示面板内的晶体管关闭电压VGL时，N型晶体管的控制端与第二端间的电压差相比现有技术明显增大，N型晶体管完全开启，其电阻明显降低。触控扫描信号端发出的第二扫描信号能够很好的传递到触控电极上。但此时N型晶体管的控制端与第二端间的电压差较大，具有击穿N型晶体管的风险。因此第二扫描信号的电压需要根据实际使用时的N型晶体管规格确定。

在另一些实施例中，可选的，-7V≤VGL-V

其中，触控显示面板内的晶体管关闭电压VGL可以小于参考零电压V

在另一些实施例中，可选的，10V

其中，第一扫描信号的电压V

图11为本发明实施例提供的一种触控显示面板的结构示意图，参考图11，本实施例提供的包括多个触控电极10、多个开关电路20和驱动芯片40，开关电路20包括至少一个N型晶体管21(图11中示意性以开关电路20包括一个N型晶体管21为例，并不是对本发明实施例的限定)，N型晶体管21的第一端a与对应的触控电极10电连接，N型晶体管21的第二端b与驱动芯片40的触控扫描信号端30电连接，N型晶体管21的控制端c用于接收控制信号；驱动芯片40用于执行上述实施例提供的任意一种触控显示面板的驱动方法。

其中，由于上述触控显示面板中的驱动芯片可以执行上述实施例提供的任意一种触控显示面板的驱动方法，因此触控显示面板具有上述任一的触控显示面板驱动方法的有益效果。因此不再对本实施例的有益效果进行赘述。

图12为本发明实施例提供的另一种触控显示面板的结构示意图，可选的，开关电路20包括第一N型晶体管211和第二N型晶体管212，同一开关电路20中的第一N型晶体管211的第一端和第二N型晶体管212的第一端均与对应的触控电极10电连接，第一N型晶体管211的第二端和第二N型晶体管212的第二端均与触控扫描信号端30电连接，第一N型晶体管211的控制端和第二N型晶体管212的控制端接收相同的控制信号。

其中，通过在第一N型晶体管211的基础上增设与第一N型晶体管211并联的第二N型晶体管212，降低开关电路20的阻值。进一步提高触控灵敏度，降低触控延迟。其中第二N型晶体管212可以是和第一N型晶体管211规格相同的晶体管，第二N型晶体管212也可以是和第一N型晶体管211规格不同的晶体管。N型晶体管在导通状态下的电阻值受晶体管规格的影响较大，例如晶体管有源区的宽长比可影响N型晶体管在导通状态下的电阻值，第一N型晶体管211和第二N型晶体管212的规格可以根据实际需求进行设定。本实施例中，第一N型晶体管211的控制端和第二N型晶体管212的控制端接收相同的控制信号，在具体实施时，第一N型晶体管211的控制端和第二N型晶体管212的控制端可以与同一控制信号线连接，也可以分别连接至加载相同信号的两条信号线，具体实施时可以根据实际情况设计。

在另一些实施例中，可选的，存在至少两个开关电路与驱动芯片的同一触控扫描信号端电连接。

其中，通过两个或者两个以上的开关电路与驱动芯片的一个触控扫描信号端连接，可以节约驱动芯片的引脚，降低驱动芯片的制造成本。示例性的，图13为本发明实施例提供的又一种触控显示面板的结构示意图，参考图13，每两个开关电路20与驱动芯片40的同一触控扫描信号端30电连接，在其他实施例中，可以是更多个开关电路20与驱动芯片40的同一驱动信号端30电连接，每个开关电路也可以包括并联的两个N型晶体管，具体电路结构可以根据实际情况设置。与此同时，本实施例还有利于减少至少部分触控走线在非显示区所占宽度，提高触控显示面板的屏占比。本发明实施例可以通过向开关电路的控制端分时使能，以实现驱动芯片向多个触控电极分时发送信号。其中驱动芯片可以是触控芯片，还可以是触控与显示驱动器集成芯片。任一种能够向触控电极发送触控扫描信号的芯片均可以作为驱动芯片，本发明实施例不针对其具体类型进行限定。还可以将触控走线与显示面板内的其他走线合并，通过时分复用的方式在同一条信号线上分别传输两种不同信号。

在另一些实施例中，可选的，触控显示面板包括液晶显示面板或有机发光显示面板。

其中，触控显示面板可以是液晶显示面板，也可以是有机发光显示面板。还可以是任一种具有上述触控结构的显示面板，本发明实施例对此不作限定。

图14为本发明实施例提供的一种触控显示装置的结构示意图，图15为本发明实施例提供的另一种触控显示装置的结构示意图，图6为本发明实施例提供的又一种触控显示装置的结构示意图，参见图14、图15和图16，本发明实施例还提供了一种触控显示装置1，其中包括上述实施例提供的任意一种触控显示面板2。

其中，该触控显示装置1包括本发明实施例提供的任意一种触控显示面板2。该触控显示装置1具体可以为手机、电脑以及智能可穿戴设备等。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。