CN103885222B

CN103885222B - 触控显示装置的驱动方法及触控显示装置

Info

Publication number: CN103885222B
Application number: CN201210553475.4A
Authority: CN
Inventors: 吕建民; 桥本和幸
Original assignee: Innolux Shenzhen Co Ltd; Innolux Display Corp
Current assignee: Innolux Shenzhen Co Ltd; Innolux Corp
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2032-12-19
Also published as: CN103885222A

Abstract

本发明公开了一种触控显示装置的驱动方法与一内嵌式触控显示面板配合，内嵌式触控显示面板具有一第一透光基板、一第二透光基板、一液晶层及一触控电极层，液晶层设置于第一透光基板与第二透光基板之间，触控电极层设置于第一透光基板上，并具有多个第一导电电极及多个第二导电电极，驱动方法包括：设定各第一导电电极的电压分别为内嵌式触控显示面板的一共同电压与一参考电压之和；以及调整各第二导电电极的电压分别为共同电压与参考电压之和，或者调整各第二导电电极的电压分别为共同电压与参考电压之差。

Description

触控显示装置的驱动方法及触控显示装置

技术领域

本发明涉及一种触控显示装置的驱动方法及触控显示装置。

背景技术

随着科技不断的进步，使得各种信息设备不断地推陈出新，例如手机、平板电脑、超轻薄笔记本电脑、及卫星导航等。除了一般以键盘或鼠标输入或操控之外，利用触控式技术来操控信息设备是一种相当直觉且受欢迎的操控方式。其中，触控显示面板具有人性化及直觉化的输入操作接口，使得任何年龄层的使用者都可直接以手指或触控笔选取或操控信息设备。

一般而言，触控显示面板是在一显示面板(例如液晶显示面板)上另设置一触控板，额外设置的触控板除了会增加面板的整体厚度及重量外，其材料成本也相对增加。因此近年来，有业者将触控功能整合至显示面板(即内嵌式触控显示面板)中，藉此节省材料成本，并可减少面板的厚度及重量。

现有的内嵌式触控显示面板中，是于显示面板内设置一感测电极层。感测电极层具有多个水平感测电极及多个垂直感测电极交错设置，并分别输入不同的电压信号。通过使用者碰触触控显示面板时，可使水平感测电极及垂直感测电极分别产生一侦测信号，藉此可得知使用者碰触触控显示面板的位置。然而，由于驱动水平感测电极及垂直感测电极为不同的电压信号，因此分别具有不同的电压-穿透率曲线(V-T Curve)，使得内嵌式触控显示面板的显示面上，水平感测电极区域及垂直感测电极区域会产生黑白条纹交错的迭纹现象(俗称Moiré现象)。

因此，如何提供一种可减少内嵌式触控显示装置的黑白条纹交错的迭纹现象的方法，已成为当前重要课题。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种触控显示装置的驱动方法及触控显示装置，可减少内嵌式触控显示装置的黑白条纹交错的迭纹现象。

为达上述目的，依据本发明的一种触控显示装置的驱动方法与一内嵌式触控显示面板配合，内嵌式触控显示面板具有一第一透光基板、一第二透光基板、一液晶层及一触控电极层，第一透光基板与第二透光基板相对而设，液晶层设置于第一透光基板与第二透光基板之间，触控电极层设置于第一透光基板与液晶层之间，并具有多个第一导电电极及多个第二导电电极，该等第一导电电极与该等第二导电电极交错设置，触控显示装置的驱动方法包括：设定各第一导电电极的电压分别为内嵌式触控显示面板的一共同电压与一参考电压之和；以及调整各第二导电电极的电压分别为共同电压与参考电压之和，或者调整各第二导电电极的电压分别为共同电压与参考电压之差。

为达上述目的，依据本发明的一种触控显示装置包括一内嵌式触控显示面板以及一控制电路。内嵌式触控显示面板包含一触控电极层，触控电极层具有多个第一导电电极及多个第二导电电极，该等第一导电电极与该等第二导电电极交错设置。控制电路与内嵌式触控显示面板电连接，控制电路设定各第一导电电极的电压分别为内嵌式触控显示面板的一共同电压与一参考电压之和，并调整各第二导电电极的电压分别为共同电压与参考电压之和，或者调整各第二导电电极的电压分别为共同电压与参考电压之差。

承上所述，因依据本发明触控显示装置的驱动方法及触控显示装置中，设定各第一导电电极的电压分别为内嵌式触控显示面板的一共同电压与一参考电压之和；以及调整各第二导电电极的电压分别为共同电压与参考电压之和，或者调整各第二导电电极的电压分别为共同电压与参考电压之差。藉此，可使第一导电电极及第二导电电极分别对液晶分子产生的影响及效果是相同的，因此第一导电电极及第二导电电极具有相同的电压-穿透率曲线，故可减少(改善)触控显示装置的黑白条纹交错的迭纹现象。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1A为本发明较佳实施例的一种内嵌式触控显示面板的上视示意图；

图1B为图1A中，直线A-A的剖视示意图；

图2为本发明的内嵌式触控显示面板的功能方块图；以及

图3为本发明较佳实施例的一种触控显示装置的驱动方法的步骤流程图。

附图标号：

1：内嵌式触控显示面板

11：第一透光基板

111：第一基板

112：滤光层

12：第二透光基板

121：第二基板

122a：第一次像素电极

122b：第二次像素电极

123：绝缘层

124：电极层

13：液晶层

14：触控电极层

141：第一导电电极

142：第二导电电极

2：触控显示装置

3：控制电路

A-A：直线

S01～S03：步骤

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的一种触控显示装置的驱动方法及触控显示装置，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

请参照图1A、图1B及图2所示，其中，图1A为本发明较佳实施例的一种内嵌式触控显示面板1的上视示意图，图1B为图1A中，直线A-A的剖视示意图，而图2为本发明内嵌式触控显示面板1的功能方块图。其中，内嵌式触控显示面板1将触控电极整合于一显示面板中。于此，内嵌式触控显示面板1为一平面切换(in-plane switch，IPS)式触控液晶显示面板。另外，若搭配一背光模块(图未显示)发出光线穿过内嵌式触控显示面板1时，可成为一触控显示装置2(图2未显示背光模块)。此外，如图2所示，触控显示装置2包括一内嵌式触控显示面板1及一控制电路3，而控制电路3，与内嵌式触控显示面板1电连接。

如图1B所示，内嵌式触控显示面板1具有一第一透光基板11、一第二透光基板12、一液晶层13(液晶分子未显示)及一触控电极层14。其中，第一透光基板11与第二透光基板12相对而设，而液晶层13设置于第一透光基板11与第二透光基板12之间。

在本实施例中，第一透光基板11为一彩色滤光基板，并具有一第一基板111及一滤光层112。滤光层112设置于第一基板111面对第二透光基板12的一侧。于此，滤光层112可包含一红色滤光部、一绿色滤光部及一蓝色滤光部(图未显示)。

第二透光基板12为一主动矩阵基板，并例如为一薄膜晶体管基板，且与第一透光基板11相对而设。如图1B所示，于内嵌式触控显示面板1中，第二透光基板12具有一第二基板121、一第一次像素电极122a、一第二次像素电极122b、一绝缘层123及一电极层124。第一次像素电极122a邻设于第二次像素电极122b，并分别设置于第二透光基板12之上，且位于第二透光基板12面对第一透光基板11的一侧。绝缘层123设置于第一次像素电极122a及第二次像素电极122b与电极层124之间，且电极层124设置于第二基板121上。于此，第二透光基板12的电极层124为透明电极层，并为一共通电极层(共同电压V_COM为输入共通电极层)。另外，绝缘层123可隔开第一次像素电极122a及第二次像素电极122b与电极层124，避免短路。通过薄膜晶体管基板的薄膜晶体管的导通，灰阶电压可分别传送至第一次像素电极122a及/或第二次像素电极122b，使第一次像素电极122a及/或第二次像素电极122b分别与电极层124(共通电极层)之间形成一大致平行于第二透光基板12的电场，可驱使液晶层13的液晶分子旋转，进而可调制光线。

另外，触控电极层14设置于第一透光基板11上，并位于第一基板111与滤光层112之间。触控电极层14具有多个第一导电电极141及多个第二导电电极142，如图1A所示，该等第一导电电极141与该等第二导电电极142交错设置。于此，第一导电电极141与第二导电电极142可分别为一透明电极层，其材质例如可分别为铟锡氧化物(indium-tin oxide,ITO)、铟锌氧化物(indium-zinc oxide,IZO)或其它材质，并不加以限定。

第一导电电极141与第二导电电极142可设置于同一层或不同层。当设置于不同层时，第一导电电极141与第二导电电极142之间可以一绝缘层隔绝；当设置于同一层时，第一导电电极141与第二导电电极142的交错处可以一绝缘垫隔离，使各第一导电电极141与各第二导电电极142彼此电性绝缘，避免两者电性短路。在本实施例中，是以第一导电电极141与第二导电电极142设置于同一层为例(绝缘垫未显示)。另外，为了隔绝或屏蔽触控电极层14，避免触控电极层14的触控信号影响显示面板驱动时的数据信号，可于触控电极层14与滤光层112层之间，或是滤光层112与液晶层13之间设置一屏蔽层(未显示)，避免触控时产生的触控信号影响显示面板的正常运作。

请参照图3所示，其为本发明较佳实施例的一种触控显示装置的驱动方法的步骤流程图。

触控显示装置的驱动方法与上述的内嵌式触控显示面板1配合应用。其中，触控显示装置的驱动方法可包括步骤S01及步骤S02，或步骤S01及步骤S03。

先一提的是，在本实施例中，第一导电电极141为一接收(receiver)电极，而第二导电电极142为一传输(transmitter)电极。

首先，步骤S01为，设定各第一导电电极141的电压分别为内嵌式触控显示面板1的一共同电压V_COM与一参考电压Vr之和。于此，可通过控制电路3中的一控制芯片设定及调整第一导电电极141及/或第二导电电极142的电压。另外，内嵌式触控显示面板1的共同电压V_COM为一固定电压值，且为内嵌式触控显示面板1上，对于液晶分子的相对接地端。当一数据线以共同电压V_COM驱动时，对于液晶分子而言，其电压差等于0，因此不会使液晶分子转向。另外，参考电压Vr可为一定值(即一固定电压)或为一平均值(例如波形的电压平均值，波形可为多个方波或多个正弦波等)，并不加以限定。因此，当控制电路3设定各第一导电电极141的电压分别为共同电压V_COM与参考电压Vr之和时，对液晶分子而言，驱动各第一导电电极141的信号为一直流电压信号(固定不变的值)。

接着，进行步骤S02，调整各第二导电电极142的电压分别为共同电压V_COM与参考电压Vr之和。在本实施例中，由于第二导电电极142为一传输电极，以本实施例为例，驱动各第二导电电极142的信号可分别为多个波形信号(例如方波信号)。由于各方波的宽度可为数个微秒，多个方波所呈现的电压对液晶分子而言可视为一平均电压(固定值)。因此于控制电路3调整各第二导电电极142的电压的步骤S02中，是将驱动各第二导电电极142的该等方波信号的一平均电压值加以调整，使其等于共同电压V_COM与参考电压Vr之和。换言之，共同电压V_COM与参考电压Vr之和等于第二导电电极142的平均电压值。

于上述步骤S01及步骤S02中，由于控制电路3分别将各第一导电电极141的电压调整为共同电压V_COM与参考电压Vr之和，并同样地分别将各第二导电电极142的电压调整为共同电压V_COM与参考电压Vr之和。因此，如图1B所示，对第一次像素电极122a(或第二次像素电极122b)而言，第一导电电极141与第一次像素电极122a(或第二次像素电极122b)的电压差＝V_COM+Vr－V_P1(V_P1为驱动第一次像素电极122a的灰阶电压)，而第二导电电极142与第一次像素电极122a(或第二次像素电极122b)的电压差亦＝V_COM+Vr－V_P1。因此，第一导电电极141及第二导电电极142对不同的次像素电极分别具有相同的电压差，故会产生相同的垂直方向电场，对液晶分子所造成的影响及效果也是相同的，因此第一导电电极141及第二导电电极142具有相同的电压-穿透率曲线，故该等第一导电电极141的区域及该等第二导电电极142的区域不会产生黑白条纹交错的迭纹现象，因此可减少或改善触控显示装置2的迭纹现象。

请再参照图3所示，在执行完步骤S01，也可执行步骤S03。其中，步骤S03为：调整各第二导电电极142的电压分别为共同电压V_COM与参考电压Vr之差。在本实施例中，同样由于第二导电电极142为传输电极，故驱动各第二导电电极142的信号可分别为多个方波信号，多个方波所呈现的电压对液晶分子而言可视为一平均电压(固定值)。因此，控制电路3于调整各第二导电电极142的电压的步骤S02中，是将驱动各第二导电电极142的该等方波信号的一平均电压值加以调整，使其等于共同电压V_COM与参考电压Vr之差。

本发明的内嵌式触控显示面板1的驱动模式可为一点反转模式、一行反转模式或一面反转模式等，并不限制。本实施例以点反转模式为例，点反转驱动模式是通过相邻次像素极性相反的特性，而能够明显地减少画面串音(crosstalk)以及闪烁(flicker)的现象，从而具有较好的显示品质。由于本实施例的驱动模式为点反转模式，故相邻次像素的极性为相反，因此，第二次像素电极122b与电极层124之间的电压差等于第一次像素电极122a与电极层124之间的电压差，但是极性相反，故V_P2－V_COM＝-(V_P1－V_COM)，使得V_P2＝2V_COM－V_P1。其中，V_P1、V_P2分别为驱动第一次像素电极122a及第二次像素电极122b的灰阶电压。

另外，通过控制电路3将各第一导电电极141的电压分别设定为共同电压V_COM与参考电压Vr之和，并将各第二导电电极142的电压分别调整为共同电压V_COM与参考电压Vr之差之后，如图1B所示，第一导电电极141与第一次像素电极122a的电压差＝V_COM+Vr－V_P1---(1)，而第一导电电极141与第二次像素电极122b的电压差＝V_COM+Vr－V_P2＝V_COM+Vr－(2V_COM－V_P1)＝-(V_COM－Vr－V_P1)---(2)。

另外，第二导电电极142与第一次像素电极122a的电压差＝V_COM－Vr－V_P1---(3)，而第二导电电极142与第二次像素电极122b的电压差＝V_COM－Vr－V_P2＝V_COM－Vr－(2V_COM－V_P1)＝-(V_COM+Vr－V_P1)---(4)。

由上述的计算可得知，当各第一导电电极141的电压分别为共同电压V_COM与参考电压Vr之和，且各第二导电电极142的电压分别为共同电压V_COM与参考电压Vr之差时，各第一导电电极141与第一次像素电极122a的电压差的绝对值，与各第二导电电极142与第二次像素电极122b的电压差的绝对值实质上相等，但极性相反，亦即第(1)式与第(4)式的绝对值相等，但符号相反。

另外，各第一导电电极141与第二次像素电极122b的电压差的绝对值，与各第二导电电极142与第一次像素电极122a的电压差的绝对值实质上相等，但极性相反，亦即第(2)式与第(3)式的绝对值相等，但符号相反。

承上，由于第一导电电极141及第二导电电极142分别对不同次像素而言，其电压差的绝对值相同、极性相反(符合点反转的驱动模式)，因此对液晶分子所产生的影响及效果也是相同的，故第一导电电极141及第二导电电极142具有相同的电压-穿透率曲线，该等第一导电电极141的区域及该等第二导电电极142的区域不会产生黑白条纹交错的迭纹现象，因此可减少或改善触控显示装置2的迭纹现象。

另外，值得一提的是，上述的步骤S01及步骤S02，或步骤S01及步骤S03的顺序并不限定，使用者也可先进行步骤S02之后再进行步骤S01，或者进行步骤S03之后再进行步骤S01，对液晶分子而言一样可达到相同的效果。

另外，再值得注意的是，本实施例的各第一导电电极141分别为一接收电极，而各第二导电电极142分别为一传输电极，不过并不以此为限，在其它的实施例中，也可不调整各第一导电电极141与各第二导电电极142的电压，而使用一切换开关，并于一特定频率时进行功能切换(切换的时序上比液晶分子的反应快)，以将各第一导电电极141由一接收电极切换而成为一传输电极，并同时将各第二导电电极142由一传输电极切换而成为一接收电极，通过切换开关来快速地将第一导电电极141与第二导电电极142的功能进行切换，使第一导电电极141和第二导电电极142均具有不断切换的传输电极及接收电极的电压信号，因此巨观看两者，该等第一导电电极141的区域及该等第二导电电极142的区域不会产生黑白条纹交错的迭纹现象，因此可减少或改善触控显示装置的迭纹现象。

此外，在现有技术中，平面切换式触控液晶显示面板的液晶层一般使用正型液晶，于施加电压并对正型液晶分子形成电场时，正型的液晶分子的长轴方向会与电场呈平行，并倾向垂直排列。不过，本发明提出的内嵌式触控显示面板1的液晶层13可使用负型液晶。其中，由于施加电压并对液晶分子形成电场时，负型的液晶分子的长轴方向会与电场呈垂直，使得液晶分子的长轴会倾向于倒下。因此，施加电压于第一导电电极141或第二导电电极142时，第一导电电极141或第二导电电极142与第二透光基板12上的次像素电极之间所形成的电场不会对液晶分子造成影响(因第一导电电极141或第二导电电极142与次像素电极之间所产生的电场方向为垂直方向，此电场方向符合负型液晶分子的特性，故对液晶分子不产生影响)，也可改善内嵌式触控显示面板1的迭纹现象。

综上所述，因依据本发明触控显示装置的驱动方法及触控显示装置中，设定各第一导电电极的电压分别为内嵌式触控显示面板的一共同电压与一参考电压之和；以及调整各第二导电电极的电压分别为共同电压与参考电压之和，或者调整各第二导电电极的电压分别为共同电压与参考电压之差。藉此，可使第一导电电极及第二导电电极分别对液晶分子产生的影响及效果是相同的，因此第一导电电极及第二导电电极具有相同的电压-穿透率曲线，故可减少(改善)触控显示装置的黑白条纹交错的迭纹现象。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求范围中。

Claims

1.一种触控显示装置的驱动方法，其特征在于，与一内嵌式触控显示面板配合，所述内嵌式触控显示面板具有一第一透光基板、一第二透光基板、一液晶层及一触控电极层，所述第一透光基板与所述第二透光基板相对而设，所述液晶层设置于所述第一透光基板与所述第二透光基板之间，所述触控电极层设置于所述第一透光基板与所述液晶层之间，并具有多个第一导电电极及多个第二导电电极，所述第一导电电极与所述第二导电电极交错设置，所述触控显示装置的驱动方法包括：

设定各所述第一导电电极的电压分别为所述内嵌式触控显示面板的一共同电压与一参考电压之和；以及

调整各所述第二导电电极的电压分别为所述共同电压与所述参考电压之和，或者

调整各所述第二导电电极的电压分别为所述共同电压与所述参考电压之差。

2.如权利要求1所述的触控显示装置的驱动方法，其特征在于，所述参考电压为一定值或为一平均值。

3.如权利要求1所述的触控显示装置的驱动方法，其特征在于，于调整各所述第二导电电极的电压的步骤中，所述共同电压与所述参考电压之和等于一波形信号的一平均电压值。

4.如权利要求1所述的触控显示装置的驱动方法，其特征在于，于调整各所述第二导电电极的电压的步骤中，所述共同电压与所述参考电压之差等于一波形信号的一平均电压值。

5.如权利要求1所述的触控显示装置的驱动方法，其特征在于，所述第二透光基板具有一第二基板、一第一次像素电极、一第二次像素电极、一绝缘层及一透明电极层，所述透明电极层位于所述第二基板之上，所述绝缘层位于所述透明电极层上，所述第二次像素电极及所述第一次像素电极位于所述透明电极层上且相邻设置。

6.如权利要求5所述的触控显示装置的驱动方法，其特征在于，当各所述第二导电电极的电压分别为所述共同电压与所述参考电压之差时，各所述第一导电电极与所述第一次像素电极的电压差的绝对值，与各所述第二导电电极与所述第二次像素电极的电压差的绝对值相等，且各所述第一导电电极与所述第二次像素电极的电压差的绝对值，与各所述第二导电电极与所述第一次像素电极的电压差的绝对值相等。

7.一种触控显示装置，其特征在于，包括：

一内嵌式触控显示面板，包含一触控电极层，所述触控电极层具有多个第一导电电极及多个第二导电电极，所述第一导电电极与所述第二导电电极交错设置；以及

一控制电路，与所述内嵌式触控显示面板电连接，所述控制电路设定各所述第一导电电极的电压分别为所述内嵌式触控显示面板的一共同电压与一参考电压之和，并调整各所述第二导电电极的电压分别为所述共同电压与所述参考电压之和，或者调整各所述第二导电电极的电压分别为所述共同电压与所述参考电压之差。

8.如权利要求7所述的触控显示装置，其特征在于，所述内嵌式触控显示面板更包含一第一透光基板、一第二透光基板及一液晶层，所述第一透光基板与所述第二透光基板相对而设，所述液晶层设置于所述第一透光基板与所述第二透光基板之间，所述触控电极层设置于所述第一透光基板与所述液晶层之间。

9.如权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，所述第二透光基板具有一第二基板、一第一次像素电极、一第二次像素电极、一绝缘层及一透明电极层，所述透明电极层位于所述第二基板之上，所述绝缘层位于所述透明电极层上，所述第二次像素电极及所述第一次像素电极位于所述透明电极层上且相邻设置。

10.如权利要求9所述的触控显示装置，其特征在于，当各所述第二导电电极的电压分别为所述共同电压与所述参考电压之差时，各所述第一导电电极与所述第一次像素电极的电压差的绝对值，与各所述第二导电电极与所述第二次像素电极的电压差的绝对值相等，且各所述第一导电电极与所述第二次像素电极的电压差的绝对值，与各所述第二导电电极与所述第一次像素电极的电压差的绝对值相等。