法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2019-09-20
授权
授权
2017-07-07
实质审查的生效 IPC(主分类):G06F3/041 申请日:20170125
实质审查的生效
2017-06-13
公开
公开
技术领域
本发明涉及触控显示领域,尤其涉及一种OLED触控显示面板、显示装置及其驱动方法。
背景技术
触控显示面板根据触控电极在显示面板上的不同位置可划分为oncell(外挂式,即触控电极设置在显示面板cell的显示一侧)和incell(内嵌式,即触控电极设置在显示面板cell的内部)。
触控电极通常具有一定的图案,需要经过构图工艺形成。然而对于OLED(全称为Organic Light-Emitting Display,即有机电致发光显示)结构的触控显示面板,由于OLED器件中的发光功能层极易受到构图工艺处理中的高温、显影液等工艺影响,实现OLED触控显示面板内嵌式触控的难度较大。
发明内容
本发明的实施例提供一种OLED触控显示面板、显示装置及其驱动方法,可实现OLED显示面板的内嵌式触控。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面、本发明实施例提供了一种OLED触控显示面板,包括设置在基板上的OLED器件;所述OLED器件包括依次远离所述基板的阳极、发光功能层和阴极;所述OLED触控显示面板还包括,设置在所述阴极上的压阻材料层;设置在所述压阻材料层上的触控电极层;设置在所述触控电极层上的互不接触第一条状电极、第二条状电极、第三条状电极和第四条状电极;其中,所述第一条状电极与所述第二条状电极相对且平行设置,所述第三条状电极与所述第四条状电极相对且平行设置,所述第一条状电极的长度方向与所述第三条状电极的长度方向垂直;所述第一条状电极、所述第二条状电极、所述第三条状电极和所述第四条状电极围成一个触控操作区域;所述第一条状电极、所述第二条状电极、所述第三条状电极和所述第四条状电极分别与检测电路电性连接,用于在所述触控电极层表面对应于所述第一条状电极与所述第二条状电极之间形成沿第一方向的第一电势场,在所述触控电极层表面对应于所述第三条状电极与所述第四条状电极之间形成沿第二方向的第二电势场;所述第一方向为与所述第一条状电极的长度方向相垂直的方向,所述第二方向为与所述第三条状电极的长度方向相垂直的方向。
可选的,所述OLED触控显示面板还包括,设置在所述触控电极层上的隔垫物层;所述隔垫物层包括至少分布在所述触控操作区域内的多个隔垫物和覆盖所述隔垫物的封装材料。
可选的,所述压阻材料层主要由受到压力时电阻减小的压阻材料构成。
可选的,所述第一条状电极与所述第二条状电极的长度均等于第一长度,且所述第一条状电极与所述第二条状电极相对的部分长度等于所述第一长度。
可选的,所述第三条状电极与所述第四条状电极的长度均等于第二长度,且所述第三条状电极与所述第四条状电极相对的部分长度等于所述第二长度。
可选的,所述OLED触控显示面板划分有显示区域和位于所述显示区域四周的边框区域;所述第一条状电极、所述第二条状电极、所述第三条状电极和所述第四条状电极设置在所述边框区域内;所述触控操作区域与所述显示区域面积相等。
可选的,所述OLED触控显示面板还包括,依次设置在所述触控电极层上方的偏光片、粘结层和保护层。
第二方面、本发明实施例还提供了一种显示装置,所述显示装置包括上述任一项所述的OLED触控显示面板,和检测电路;所述检测电路用于检测上述所述的OLED触控显示面板上的触摸点位置信息;所述检测电路包括,电压供给端,用于交替在触控电极层表面对应于第一条状电极与第二条状电极之间形成沿第一方向的第一电势场,在所述触控电极层表面对应于第三条状电极与第四条状电极之间形成沿第二方向的第二电势场;所述第一方向为与所述第一条状电极的长度方向相垂直的方向,所述第二方向为与所述第三条状电极的长度方向相垂直的方向;处理模块,用于在所述OLED触控显示面板显示一帧画面的时间内,根据有触摸时压阻材料层对应于触摸点的区域将所述触控电极层与OLED器件的阴极导通后产生的检测电流与无触摸时的所述OLED器件的阴极电流的差值交替获取所述触摸点在所述第一电势场与所述第二电势场中的坐标。
可选的,所述处理模块包括,积分单元、比较器、计数器和处理单元;其中,所述积分单元包括,运算放大器;所述运算放大器的负向输入端与OLED器件的阴极电性连接;所述运算放大器的正向输入端接地;所述运算放大器的输出端与所述比较器电性连接,用于向所述比较器输出电压输出值;电性连接在所述运算放大器的负向输入端与所述运算放大器的输出端之间的存储电容;与所述存储电容并联的开关电路,所述开关电路由所述比较器的输出端控制,用于在所述电压输出值达到电压参考值时关闭,并且在所述电压输出值小于电压参考值时开启;所述比较器的负向输入端与所述积分单元电性连接,用于接收所述积分单元输出的所述电压输出值;所述比较器的正向输入端接收所述电压参考值;所述比较器的输出端与所述计数器和所述积分单元电性连接;所述计数器,用于对所述比较器的输出端输出的脉冲信号的个数进行计数;所述处理单元,用于根据所述计数器计数的时间间隔交替获取所述触摸点在所述第一电势场中或所述第二电势场中的坐标。
第三方面、本发明实施例还提供了一种上述显示装置的驱动方法,所述驱动方法包括,交替在触控电极层表面对应于第一条状电极与第二条状电极之间形成沿第一方向的第一电势场,在所述触控电极层表面对应于第三条状电极与第四条状电极之间形成沿第二方向的第二电势场;所述第一方向为与所述第一条状电极的长度方向相垂直的方向,所述第二方向为与所述第三条状电极的长度方向相垂直的方向;在所述OLED触控显示面板显示一帧画面的时间内,根据有触摸时压阻材料层对应于触摸点的区域将所述触控电极层与OLED器件的阴极导通后产生的检测电流与无触摸时的所述OLED器件的阴极电流的差值交替获取所述触摸点在所述第一电势场与所述第二电势场中的坐标。
可选的,所述在所述OLED触控显示面板显示一帧画面的时间内,根据有触摸时压阻材料层对应于触摸点的区域将所述触控电极层与OLED器件的阴极导通后产生的检测电流与无触摸时的所述OLED器件的阴极电流的差值交替获取所述触摸点在所述第一电势场与所述第二电势场中的坐标,包括,在所述OLED触控显示面板显示一帧画面的时间内,根据无触摸时的OLED器件的阴极电流获取计数器计数的第一时间间隔;在所述OLED触控显示面板显示一帧画面的时间内,根据有触摸时压阻材料层对应于触摸点的区域将触控电极层与所述OLED器件的阴极导通后产生的检测电流获取所述计数器计数的第二时间间隔;根据所述第二时间间隔的倒数与所述第一时间间隔的倒数的差值交替获取所述触摸点在所述第一电势场与所述第二电势场中的坐标。
基于此,通过本发明实施例提供的上述OLED触控显示面板,在OLED器件阴极上通过涂覆等工艺形成覆盖阴极的压阻材料层,在压阻材料层之上整面制作透明电极作为触控电极层,在触控电极层上形成两两相对设置的条状电极作为检测电极。由于触控电极层是整层涂覆未经过图案化处理,OLED器件的性能不会受到图案化工艺的影响,易于形成OLED显示面板的内嵌式触控,且工艺难度较小。当在第一条状电极、第二条状电极、第三条状电极和第四条状电极围成的触控操作区域内有外力按压时,下方的压阻材料层相对于按压区域的电阻值较其他区域会发生变化,使得按压区域对应的触控电极层与OLED器件的阴极连接状态发生改变,由于触摸点与其在第一条状电极41与第二条状电极42形成的均匀的第一电势场、以及第三条状电极43与第四条状电极44形成的均匀的第二电势场中的电位有关,相应的检测电路由此可以来检测触摸点。
附图说明
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,下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例提供的一种OLED触控显示面板的剖面结构示意图;
图2为第一条状电极、第二条状电极、第三条状电极和第四条状电极在触控电极层表面的排布方式;
图3为本发明实施例提供的触摸点T位置检测的原理示意图;
图4为本发明实施例提供的一种检测电路的原理示意图。
附图标记:
01-OLED触控显示面板;10-基板;20-OLED器件;21-阳极;22-发光功能层;23-阴极;30-压阻材料层;40-触控电极层;41-第一条状电极;42-第二条状电极;43-第三条状电极;44-第四条状电极;50-隔垫物层;51-隔垫物;52-封装材料;60-偏光片;70-粘结层;80-保护层。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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。
需要指出的是,除非另有定义,本发明实施例中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解,诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义,而不应用理想化或极度形式化的意义来解释,除非这里明确地这样定义。
例如,本发明专利申请说明书以及权利要求书中所使用的术语“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,仅是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“上方”、“下方”等指示的方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于说明本发明的技术方案的简化描述,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发明的限制。
并且,由于本发明实施例所涉及的OLED触控显示面板中的各结构实际尺寸非常微小,为了清楚起见,本发明实施例附图中的各结构尺寸及膜层厚度均被放大,不代表实际尺寸比例。
如图1所示,本发明实施例提供了一种OLED触控显示面板01,该显示面板包括设置在基板10上的OLED器件20;该OLED器件20包括依次远离基板10的阳极21、发光功能层22和阴极23;还包括,设置在阴极23上的压阻材料层30;设置在压阻材料层30上的触控电极层40;设置在触控电极层40上的互不接触第一条状电极41、第二条状电极42、第三条状电极43和第四条状电极44;其中,第一条状电极41与第二条状电极42相对且平行设置,第三条状电极43与第四条状电极44相对且平行设置,第一条状电极41的长度方向与第三条状电极43的长度方向垂直;第一条状电极41、第二条状电极42、第三条状电极43和第四条状电极44围成一个触控操作区域(图中标记为S);第一条状电极41、第二条状电极42、第三条状电极43和第四条状电极44分别与检测电路电性连接,用于在触控电极层40表面对应于第一条状电极41与第二条状电极42之间形成沿第一方向的第一电势场,在触控电极层40表面对应于第三条状电极43与第四条状电极44之间形成沿第二方向的第二电势场;上述的第一方向为与第一条状电极41的长度方向相垂直的方向,上述的第二方向为与第三条状电极43的长度方向相垂直的方向
需要说明的是,第一、上述基板10例如可以为阵列基板,其上形成有阵列排布的多个TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)结构。此外,基板10也可以为集成有驱动电路的单晶硅芯片。单晶硅芯片的结构可沿用现有成熟的集成电路CMOS(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor,金属氧化物半导体)工艺形成,不但可实现显示装置中像素单元的有源寻址矩阵,还可在单晶硅芯片上集成T-CON(即逻辑板或中心控制板)等多种功能的驱动控制电路。
第二、由于触控电极层40为通过涂覆等工艺形成在压阻材料层30表面的整层电极,没有图案,也就无需经过图案化处理。因此对下方的OLED器件的20的性能不会造成影响,工艺上易于实现。
第三、上述4个条状电极是指电极的整体形状为长条状,具体可以为长条的矩形、或长条的椭圆形、或长条的锯齿形等。
具体的,第一条状电极41与第二条状电极42相对且平行设置、第三条状电极43与第四条状电极44相对且平行设置,并且第一条状电极41、第二条状电极42、第三条状电极43和第四条状电极44围成一个触控操作区域,是指第一条状电极41与第二条状电极42平行且间隔设置,并且这两个电极沿长度方向具有相对的部分;同样的,第三条状电极43与第四条状电极44平行且间隔设置,并且这两个电极沿长度方向具有相对的部分。如图2所示,第一条状电极41、第二条状电极42相对的部分构成的区域(图中标记为S1)与第三条状电极43、第四条状电极44相对的部分构成的区域(图中标记为S2)有重叠,重叠的部分即为触控操作区域S。
其中,触控操作区域S在上述OLED触控显示面板01中的具体区域位置取决于上述两两相对设置的电极在显示面板中的设置位置以及电极的条状长度。
例如,参考图2所示,当上述4个条状电极分别设置在OLED触控显示面板01四周的边框区域内、且每个电极的条状长度大于或等于靠近的显示区域的边长时,上述触控操作区域S与OLED触控显示面板01的显示区域面积则相等,即为OLED触控显示面板01的整个显示区域,从而可以检测显示区域内的任意触摸点位置。
触控操作区域为OLED触控显示面板01的整个显示区域的结构可较优地适用于小尺寸单点触控设备,例如ATM机(全称为Automatic Teller Machine,即自动出纳机)、CRS(全称为Cash Recycling System,即存取款一体机)、售票机、查询机等设备。
当上述4个条状电极分别设置在OLED触控显示面板01四周的边框区域内、且每个条状电极的条状长度小于靠近的显示区域的边长,或上述4个条状电极设置在显示区域内时,上述触控操作区域S的面积则小于OLED触控显示面板01的整个显示区域的面积,即上述OLED触控显示面板01的显示区域内的部分区域作为触控操作区域。
触控操作区域为OLED触控显示面板01的整个显示区域的部分区域的结构可较优地适用于大尺寸单点触控设备,例如大尺寸显示屏,仅需将显示区域的部分区域设置为进行触控操作的区域,其余区域可进行其他显示。
进一步的,第一条状电极41与第二条状电极42相对且平行设置,当检测电路向第一条状电极41与第二条状电极42分别施加不同电压时,二者相对的部分将在触控电极层40表面对应于第一条状电极41与第二条状电极42之间的区域形成沿第一方向(参考图2所示,该方向标记为D1)的与位置有关的均匀的第一电势场。
这里“与位置有关的均匀的第一电势场”是指在触控电极层40表面上且位于第一条状电极41与第二条状电极42相对的区域S1内,沿第一方向上的各触摸点中,越靠近高电势的触摸点在第一条状电极41与第二条状电极42形成的均匀电势场中的电位越高。即,触摸点在第一电势场中的坐标与其在上述均匀电势场中的电位有关。
同样的,第三条状电极43与第四条状电极44相对且平行设置,当检测电路向第三条状电极43与第四条状电极44分别施加不同电压时,二者相对的部分将在触控电极层40表面对应于第三条状电极43与第四条状电极44之间的区域形成沿第二方向(参考图2所示,该方向标记为D2)的与位置有关的均匀的第二电势场。
这里“与位置有关的均匀的第二电势场”是指在触控电极层40表面上且位于第三条状电极43与第四条状电极44相对的区域S2内,沿第二方向上的各触摸点中,越靠近高电势的触摸点在第三条状电极43与第四条状电极44形成的均匀电势场中的电位越高。即,触摸点在第二电势场中的坐标与其在上述均匀电势场中的电位有关。
基于此,通过本发明实施例提供的上述OLED触控显示面板01,在OLED器件20阴极23上通过涂覆等工艺形成覆盖阴极23的压阻材料层30,在压阻材料层30之上整面制作透明电极作为触控电极层40,在触控电极层40上形成两两相对设置的条状电极作为检测电极。由于触控电极层40是整层涂覆未经过图案化处理,OLED器件20的性能不会受到图案化工艺的影响,易于形成OLED显示面板的内嵌式触控,且工艺难度较小。当在第一条状电极41、第二条状电极42、第三条状电极43和第四条状电极44围成的触控操作区域内有外力按压时,下方的压阻材料层30相对于按压区域的电阻值较其他区域会发生变化,使得按压区域对应的触控电极层40与OLED器件20的阴极23连接状态发生改变,由于触摸点与其在第一条状电极41与第二条状电极42形成的均匀的第一电势场、以及第三条状电极43与第四条状电极44形成的均匀的第二电势场中的电位有关,相应的检测电路由此可以来检测触摸点。
以检测触摸点沿第一方向的第一电势场中的坐标为例,压阻材料层30具体为受压迫电阻减小,即导通了按压区域对应的触控电极层40与OLED器件20的阴极23,检测原理如下所述,其中为了简便起见,将第一条状电极41与第二条状电极42分别标记为L和R。
当触控电极层40表面对应于第一条状电极41与第二条状电极42之间形成沿第一方向的与位置有关的均匀的第一电势场后,触控产生时,触摸点T相当于沿该第一方向将触控电极层40对应于第一条状电极41与第二条状电极42之间的部分进行了分压,触控电极层40等效为了两个串联的电阻RL和电阻RR。压阻材料层30受压迫减小为小电阻,压阻材料层30上产生了按压电流(此处及下文中标记为ITOUCH),由于ITOUCH是RL、RR的阻值比例的函数,该函数表达式具体为ITOUCH=UR/RL+UL/RR。
如图3所示,若将第一条状电极41与第二条状电极42相对区域的总长度设为N,触控电极层40的总电阻设为R0,则触摸点T将总长度N划分为N1与N2这两段,函数表达式ITOUCH=UR/RL+UL/RR进一步等于,
其中,分别施加在第一条状电极41与第二条状电极42两端的电压UR和UL以及总长度N与总电阻R0均为可以直接获取的已知参数,则由ITOUCH即可获得触摸点T在第一电势场中的位置的函数,故由ITOUCH可反映触摸点T在第一电势场中的坐标。
判断触摸点T在与第三条状电极43与第四条状电极44垂直的沿第二方向(相对的,该方向则为Y轴)的第二电势场中的坐标原理同上,此处不再赘述。
在上述基础上,为了使得按压的区域尽可能地小以提高OLED显示面板的触控精度,参考图1所示,上述的OLED触控显示面板01还包括,设置在触控电极层40上的隔垫物层50;隔垫物层50包括至少分布在触控操作区域内的多个隔垫物51和覆盖隔垫物51的封装材料52。
隔垫物51可以采用树脂、硅胶等透明的弹性材料,以便于按压。封装材料52则可沿用现有技术中对OLED器件进行薄膜封装(全称为Thin Film Encapsulation,简称为TFE)的材料。
当OLED触控显示面板01表面有手指等按压时,相应区域的隔垫物51会受压迫按压下方的压阻材料层30,进而改变这一区域的压阻材料层30的电阻(即受压迫后电阻由小变大,或反之,受压迫后电阻由大变小),使得相应区域的触控电极层40与下方的阴极23之间的连接关系发生改变,由此来检测触摸点。
这里,为了便于检测电路的设计,优选地,压阻材料层30主要由受到压力时电阻减小的压阻材料构成。
即在上述四个条状电极、触控电极层40、压阻材料层30和阴极23构成的等效电路中,在按压前,由于压阻材料层30未受到外力按压时的电阻较大,触控电极层40与阴极23之间未导通;当在触控操作区域内有按压时,压阻材料层30受压迫电阻减小,使得相应区域的触控电极层40与阴极23导通(即电性连接),由此来检测触摸点。
在上述基础上,由于相对设置的两个条状电极相对的区域才能在两个条状电极上分别施加有不同电势时在相对的区域内形成与位置有关的均匀电势场,为了提高对上述OLED触控显示面板面积的有效利用,本发明实施例进一步优选的,第一条状电极41与第二条状电极42的长度均等于第一长度,且第一条状电极41与第二条状电极42相对的部分长度等于该第一长度。和/或,第三条状电极43与第四条状电极44的长度均等于第二长度,且第三条状电极43与第四条状电极44相对的部分长度等于该第二长度。
需要说明的是,上述第一长度与第二长度仅为区分不同的条状电极的长度,具体数值可以相同也可以不同。
在上述基础上,参考图1所示,上述OLED触控显示面板01还包括,依次设置在触控电极层40上方的偏光片60、粘结层70和保护层80。
其中,粘结层70可以为OCA胶(全称为Optically Clear Adhesive,即用于胶结透明光学元件,如镜头等的特种粘胶剂)。保护层80可采用PET(全称为polyethyleneterephthalate,即聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(全称为polycarbonate,即聚碳酸酯)、PMMA(全称为polymethyl methacrylate,即聚甲基丙烯酸甲酯)、PI(全称为polyimide,即聚酰亚胺)以及PES(全称为polyethersulfone resin,即聚醚砜树脂)等透明柔性材料,以在对OLED触控显示面板内的结构进行保护的同时,提供一个柔性的、可被按压发生形变的保护层。
在上述基础上,本发明实施例还提供了一种显示装置,该显示装置包括有上述的OLED触控显示面板01,和检测电路;该检测电路用于检测上述OLED触控显示面板01上的触摸点位置信息。
这里,上述显示装置具体可以是OLED显示器、OLED电视、手机、平板电脑、数码相框、电子纸等具有任何显示功能的产品或者部件。
上述的检测电路包括:
电压供给端,用于交替在触控电极层40表面对应于第一条状电极41与第二条状电极42之间形成沿第一方向的第一电势场,在触控电极层40表面对应于第三条状电极43与第四条状电极44之间形成沿第二方向的第二电势场;上述的第一方向为与第一条状电极41的长度方向相垂直的方向,上述的第二方向为与第三条状电极43的长度方向相垂直的方向;
处理模块,用于在上述OLED触控显示面板01显示一帧画面的时间内,根据有触摸时压阻材料层30对应于触摸点的区域将触控电极层40与OLED器件20的阴极23导通后产生的检测电流(以下简称为ITEST)与无触摸时的OLED器件20的阴极电流(以下简称为IOLED)的差值交替获取触摸点在第一电势场与第二电势场中的坐标。
这里,有触摸时的检测电流ITEST与无触摸时的OLED器件20的阴极电流IOLED的差值即为压阻材料层30上的按压电流(以下简称为ITOUCH)。
上述检测电路具体可以为驱动OLED触控显示面板01的IC芯片中的一部分。
为了简便起见,下面将第一条状电极41与第二条状电极42分别标记为L和R,将第三条状电极43与第四条状电极44分别标记为D和U。
以处理模块获取触摸点T在沿第一方向的第一电势场中的坐标为例,下面先简要说明下上述检测电路的大致检测原理:
如图4所示,电压供给端(图4中未示意出)在第一条状电极41端施加高电势UL、在相对的第二条状电极42端施加低电势UR形成沿第一方向的与位置有关的均匀的第一电势场后,当触控产生时,触摸点T相当于沿与第一条状电极41、第二条状电极42垂直的第一方向(该方向例如可以为X轴)上将整面的触控电极层40进行了分压,将整面的触控电极层40等效为了两个串联的电阻RL和电阻RR。
以压阻材料层30受压迫电阻变小为例,当触控产生时,压阻材料层30减小为小电阻,ITOUCH电流出现,由于ITOUCH是RL、RR的阻值比例的函数(该函数表达式具体为ITOUCH=UR/RL+UL/RR),而此比例又是触摸点T在第一电势场中的位置的函数,故由ITEST与IOLED的差值,即ITOUCH可反映触摸点T在第一电势场中的坐标。
判断触摸点T在与第三条状电极43与第四条状电极44垂直的沿第二方向(相对的,该方向则为Y轴)的第二电势场中的坐标原理同上,此处不再赘述。
进一步的,下面提供一个处理模块的具体结构,以详细描述上述的检测触摸点T位置信息的过程。
参考图4所示,处理模块具体包括,积分单元、比较器、计数器和处理单元。
其中,积分单元包括,运算放大器;运算放大器的负向输入端与OLED器件20的阴极23电性连接;运算放大器的正向输入端接地;运算放大器的输出端与比较器电性连接,用于向比较器输出电压输出值(图中及下文中均标记为VOUT);电性连接在运算放大器的负向输入端与运算放大器的输出端之间的存储电容(图中及下文中均标记为Cfb);与存储电容Cfb并联的开关电路(图中及下文中均标记为RST),开关电路RST由比较器的输出端控制,用于在电压输出值VOUT达到电压参考值(图中及下文中均标记为Vref)时关闭,并且在电压输出值VOUT小于电压参考值Vref时开启;比较器的负向输入端与积分单元电性连接,用于接收积分单元输出的电压输出值VOUT;比较器的正向输入端接收电压参考值Vref;比较器的输出端与计数器和积分单元电性连接;计数器,用于对比较器的输出端输出的脉冲信号的个数进行计数;处理单元,用于根据计数器计数的时间间隔交替获取触摸点在第一电势场中或第二电势场中的坐标。
这里,积分器是将输入信号进行积分运算的电路元件;比较器是通过比较正负两个输入端的电流或电压大小,在输出端输出不同电压结果的电路元件;计数器是对脉冲的个数进行计数的电路元件。
其中,运算放大器具有一个负反馈特性,即当其负向输入端与输出端处于等电势状态时,负向输入端与正向输入端的电势也相同。即,以图4中运算放大器的正向输入端接地为例,当运算放大器的负向输入端与输出端处于等电势状态时,由于正向输入端的电势为零,则负向输入端的电势以及输出端的电势都将被拉低至零电势。
下面仍以处理模块获取触摸点T在沿第一方向X轴上第一电势场中的坐标为例,通过上述检测电路实现触摸点T位置信息检测的具体实现过程如下所述:
初始状态,当OLED触控显示面板显示画面而没有触控时,由于压阻材料层30未被按压,故压阻材料层30的等效电阻RF呈现为高阻态,在上述检测电路中可视为没有电流流经压阻材料层30,即ITOUCH=0,此时ITEST仅由OLED器件阴极上的电流构成,即ITEST=IOLED。
由于在显示一帧画面时的所有OLED器件的阴极处于等电势,即IOLED是相同的,故在每帧画面显示的时间内,IOLED为已知项。IOLED电流进入积分单元后,由于积分单元中的开关电路RST在初始状态时处于开启状态,Cfb即处于待充电状态,IOLED对Cfb进行充电。比较器的负向输入端用于接收积分单元输出的VOUT,VOUT经t0时间达到向比较器的正向输入端施加的预先设定的Vref(即VOUT=Vref);其中,t0的表达式为:
t0=Cfb×Vref/ITEST=Cfb×Vref/IOLED;
比较器的输出端向开关电路RST输出一个脉冲信号,使得开关电路RST关闭,Cfb进行放电,即对Cfb进行重置。当开关电路RST关闭后,在积分单元内,运算放大器的负向输入端与运算放大器输出端处于等电势状态,由于运算放大器具有的负向反馈特性,其负向输入端的电势将被拉低至正向输入端的零电势,即运算放大器的输出端电势也为零。由于运算放大器的输出端输出的Vout为零了,即在开关电路RST关闭后,Vout<Vref,比较器的输出端向开关电路RST输出的脉冲信号归零,开关电路RST再次被打开。则计数器计数的是比较器的输出端输出的脉冲信号的个数,由于脉冲信号计数的时间间隔即为t0,由此可得到了f0=1/t0的一个初始频率。f0的频率被设定为小于上述OLED触控显示面板01一帧画面的刷新频率,即在OLED触控显示面板01显示一帧画面的时间内,在检测电路中循环进行上述的Cfb充电-放电的过程。如此即可获得在上述OLED触控显示面板01无触摸点时的一个初始频率f0。
当上述OLED触控显示面板01上产生触控时,压阻材料层30受压迫,其等效电阻RF呈现为低阻态,ITOUCH电流出现。由前述描述可知,ITOUCH是与RL和RR阻值比例的函数,而此比例又是触摸点T在沿第一方向的第一电势场中的位置的函数,故ITOUCH的数值反映了触摸点T在第一电势场中的坐标。由于有触摸时ITOUCH电流不为零,ITEST则由OLED器件阴极上的电流和流经压阻材料层30上的按压电流ITOUCH共同构成,即ITEST=ITOUCH+IOLED。由于ITEST较无触摸点时有所增大,比较器的负向输入端接收的积分单元输出的VOUT会经过一个比t0更少的t1时间达到向比较器的正向输入端施加的预先设定的Vref;其中,t1的表达式为:
t1=Cfb×Vref/ITEST=Cfb×Vref/(ITOUCH+IOLED);
显然t1<t0。计数器计数的比较器的输出端输出的脉冲信号的个数也更多,由于有触摸时脉冲信号计数的时间间隔即为t1,由此可得到了有触摸时的f1=1/t1的一个频率,显然f1>f0。即当有触摸时,计数器计数的频率变大。例如当UL>UR时,在第一条状电极41与第二条状电极42的相对区域构成的沿第一方向X轴的第一电势场中,触摸点T的电位越靠近L端电位越高、即ITOUCH越大,反映在计数器计数的频率上则为f1越大。通过与计数器相连的处理单元即可判断出触摸点T的坐标。
处理模块交替判断触摸点T在与第三条状电极43与第四条状电极44垂直的沿第二方向(相对的,该方向则为Y轴)上的第二电势场中的坐标原理同上,此处不再赘述。
在上述基础上,本发明实施例还提供了一种上述显示装置的驱动方法,该方法包括有以下步骤:
步骤S1、交替在触控电极层40表面对应于第一条状电极41与第二条状电极42之间形成沿第一方向的第一电势场,在触控电极层40表面对应于第三条状电极43与第四条状电极44之间形成沿第二方向的第二电势场;上述的第一方向为与第一条状电极41的长度方向相垂直的方向,第二方向为与第三条状电极43的长度方向相垂直的方向;
步骤S2、在OLED触控显示面板01显示一帧画面的时间内,根据有触摸时压阻材料层30对应于触摸点的区域将触控电极层40与OLED器件20的阴极23导通后产生的检测电流ITEST与无触摸时的OLED器件20的阴极电流IOLED的差值(即ITOUCH)交替获取触摸点在第一电势场与第二电势场中的坐标。
在上述基础上,进一步的,步骤S2可以包括以下子步骤:
步骤S21、在OLED触控显示面板01显示一帧画面的时间内,根据无触摸时的OLED器件20的阴极电流IOLED获取计数器计数的第一时间间隔t0;
步骤S22、在OLED触控显示面板01显示一帧画面的时间内,根据有触摸时压阻材料层30对应于触摸点的区域将触控电极层40与OLED器件20的阴极23导通后产生的检测电流ITEST获取计数器计数的第二时间间隔t1;
步骤S23、根据第二时间间隔t1的倒数(即频率f1)与第一时间间隔t0的倒数(即频率f0)的差值交替获取所述触摸点在第一电势场与第二电势场中的坐标。
这里,由前述的检测电路结构可知,第二时间间隔t1的倒数f1与第一时间间隔t0的倒数f0的差值具有以下函数表达式:
即,f1与f0的差值是ITOUCH的线性函数,触摸点T的电位越靠近高电位越高、即ITOUCH越大,反映在计数器计数的频率上则为f1越大,通过与计数器相连的处理单元即可判断出触摸点T的坐标。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述驱动方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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。
机译: 触控显示面板,触控显示面板的制造方法,驱动方法及触控显示装置
机译: 触控显示面板驱动方法及适用于该触控显示面板的触控显示装置
机译: 触控显示模块,其驱动方法,触控显示面板及触控显示装置