CN104777932A - 一种触控液晶显示器及其触控液晶面板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种触控液晶面板，所述触控液晶面板包括：彩膜基板和阵列基板，所述彩膜基板上设置有多条公共电极和多条触控信号接收电极；所述阵列基板与所述彩膜基板相对设置，所述阵列基板上设有多条数据线、多条栅极线、薄膜晶体管以及像素电极；其中，所述多条公共电极用于配合所述像素电极形成提供液晶分子偏转的压差，同时与所述多条触控信号接收电极配合实现触控传感功能。该触控液晶面板可实现显示与触控的同步。

Description

一种触控液晶显示器及其触控液晶面板

技术领域

本发明涉及液晶显示的技术领域，具体是涉及一种触控液晶显示器及其触控液晶面板。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)已广泛使用在各种电子产品的应用中，例如手机、笔记本计算机以及彩色电视机等。

在液晶显示器构造的技术领域中，触摸屏结构的显示器的使用范围很广。但在现有技术中，触摸屏显示装置存在显示屏显示的内容与于触摸操作不同步的问题，即显示信息与多点触控信息不能够同步。这一问题使用户在使用触摸屏显示装置过程中产生不好的操作体验，甚至影响触摸屏显示装置的正常工作。

另外，液晶显示器在对面板进行驱动时，会产生由电容耦合引起的显示电极(也称像素电极)变动的馈通(feed through)电压。在LCD面板上主要的电压变化来源有3个，分别是栅极驱动(gate driver)电压变化，源极驱动(source driver)电压变化以及公共(Com)电压变化，而这其中影响最大的是栅极驱动电压变化，即经由寄生电容(Cgd)所产生的馈通电压。

图1为现有技术中Cs on com且Com采用直流驱动的电压波形图。该图就是显示电极电压因为馈通电压104影响，而造成显示电极电压103变化的情况。如图1所示，102表示栅极驱动电压，101表示源极驱动电压，106表示原先的公共电压，107表示修正的公共电压，公共电压的修正量105为馈通电压104。当第N帧的栅极走线打开时，会产生一个向上的馈通电压加到显示电极上，不过此时由于栅极走线打开的缘故，源极驱动电路会对显示电极开始充电，因此，即便一开始的电压不对(因为馈通电压的影响)，源极驱动电路仍会将显示电极充电到正确的电压，影响便不会太大。但是如果当栅极走线关闭的时候，由于源极驱动电路已经不再对显示电极充电，所以栅极驱动关闭时的电压压降，便会经由寄生电容(Cgd)将馈通电压加到显示电极上，造成显示电极电压有一个馈通电压的压降，而影响到灰阶显示的正确性。而且这个馈通电压不像栅极走线打开时那样，只影响一下，由于此时源极驱动电路已经不再对显示电极充放电，因此会一直影响显示电极的电压，直到下一次栅极走线的电压再次打开，所以这个馈通电压对于显示画面的影响，人眼是可以明确的感觉到它的存在的。对于第N+1帧的情况也是如此。

由于馈通电压主要为TFT关闭时栅极驱动电压的变化通过寄生电容(Cgd)对像素电压的拉低，无论像素极型为正负，馈通电压都是对像素电压负向拉动，因此通过对公共电压补偿的方法可以减小馈通电压的影响，但由于液晶电容(Clc)并非是一个固定的参数，因此通过调整公共电压以便改进影像品质目的不易实现。

发明内容

本发明实施例提供一种触控液晶显示器及其触控液晶面板，以解决现有技术中显示信息与多点触控信息不能够同步以及馈通电压对影像品质的显示效果存在不良影响的技术问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种触控液晶面板，所述触控液晶面板包括：

彩膜基板，所述彩膜基板上设置有多条公共电极和多条触控信号接收电极；

阵列基板，所述阵列基板与所述彩膜基板相对设置，所述阵列基板上设有多条数据线、多条栅极线、薄膜晶体管以及像素电极；

其中，所述多条公共电极用于配合所述像素电极形成提供液晶分子偏转的压差，同时与所述多条触控信号接收电极配合实现触控传感功能。

根据本发明一优选实施例，所述多条公共电极与所述像素电极之间的扫描信号和所述多条公共电极与所述多条触控信号接收电极之间的扫描信号为同步信号，以实现扫描显示与触控同步的效果。

根据本发明一优选实施例，所述薄膜晶体管为多个，所述多个薄膜晶体管分别与所述像素电极、所述栅极线以及所述数据线连接。

根据本发明一优选实施例，所述多个薄膜晶体管分别包括一栅极、一漏极以及一源极；其中，所述像素电极配置在由所述多条数据线和多条栅极线配置形成的若干个像素区内，所述栅极连接所述栅极线，所述漏极连接所述像素电极，所述源极连接所述数据线。

根据本发明一优选实施例，所述阵列基板上还包括多条公共线，所述公共线与所述像素电极分别重叠耦合形成多个存储电容。

根据本发明一优选实施例，所述存储电容的公共线施加的信号与所述像素电极扫描信号的相位相反，同时调整设定电压，进而消除馈通电压对像素电极电压的影响。

根据本发明一优选实施例，所述存储电容的公共线施加的信号与所述像素电极扫描信号单独进行控制。

根据本发明一优选实施例，所述栅极线的线宽小于所述公共电极线的线宽，所述数据线的线宽小于所述公共电极线的线宽。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种触控液晶显示器，其特征在于，所述触控液晶显示器包括上述实施例中所述的触控液晶面板。

根据本发明一优选实施例，所述触控液晶显示器为扭曲向列型触控液晶显示器或者垂直配向型触控液晶显示器。

相对于现有技术，本发明提供的触控液晶显示器及其触控液晶面板，公共电极即用于配合像素电极形成提供液晶分子偏转的压差，还与多条触控信号接收电极配合实现触控传感功能，同时通过采用多条公共电极与像素电极之间的扫描信号和多条公共电极与多条触控信号接收电极之间的扫描信号为同步信号的方式，实现扫描显示与多点触控同步的效果，另外，存储电容的公共线施加的信号与像素电极扫描信号的相位相反，以及调整设定电压，并将存储电容的公共线施加的信号与像素电极扫描信号单独进行控制，进而可以消除馈通电压对像素电极电压的影响，有效提高了液晶显示器的显示效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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是现有技术中Cs on com且Com采用直流驱动的电压波形图；

图2是本发明触控液晶面板一优选实施例的扫描时序图；

图3是本发明触控液晶面板一优选实施例中阵列基板像素电极的电压波动图；

图4是本发明触控液晶面板一优选实施例中阵列基板的电路结构图；以及

图5是本发明触控液晶面板一优选实施例中彩膜基板侧的触控电路结构示意图。

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描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

该实施例中的触控液晶面板包括彩膜基板和阵列基板。其中，彩膜基板上设置有多条公共电极和多条触控信号接收电极；与现有技术不同的是，本实施例中将触控功能做在了彩膜基板一侧，这样可以降低触控信号与显示信号之间的干扰，进而提高触控的灵敏度。

阵列基板与彩膜基板相对设置，阵列基板上设有多条数据线、多条栅极线、薄膜晶体管以及像素电极等。

多条公共电极用于配合像素电极形成提供液晶分子偏转的压差，同时与多条触控信号接收电极配合实现触控传感功能。

其中，多条公共电极与像素电极之间的扫描信号和多条公共电极与多条触控信号接收电极之间的扫描信号为同步信号，以实现扫描显示与触控同步的效果。

薄膜晶体管为多个，多个薄膜晶体管分别与像素电极、栅极线以及数据线连接，多个薄膜晶体管又分别包括一栅极、一漏极以及一源极；其中，像素电极配置在由多条数据线和多条栅极线配置形成的若干个像素区内，栅极连接栅极线，漏极连接像素电极，源极连接所述数据线，在本领域技术人员的理解范围内，此处不再赘述。

另外，阵列基板上还包括多条公共线，该公共线与像素电极分别重叠耦合形成多个存储电容，存储电容的公共线施加的信号与像素电极扫描信号的相位相反，同时调整设定电压，进而消除馈通电压对像素电极电压的影响。值得一提的是，存储电容的公共线施加的信号与像素电极扫描信号单独进行控制。

优选地，栅极线和数据线的线宽都小于公共线的线宽。而该公共线的线宽可以为2-6mm。而对于栅极线(或数据线)的线宽在此亦不作限定。

下面详细说明如何对公共线进行单独控制。

请参阅图2，图2是本发明触控液晶面板一优选实施例的扫描时序图。公共电极线提供极性相反的时钟(CLK)序列。从图中可以看出，公共线com1和com2分别对应扫描线Gate1和Gate2设置，在对像素电极提供扫描信号时，也给对应的公共线提供一与该扫描信号(像素电极扫描信号)相位相反的脉冲信号以拉降或拉升设定电压值，同时调整设定电压，进而彻底消除馈通电压的影响。其中，STV表示控制芯片和驱动器之间的帧同步信号。它通知屏进行新的一帧显示。

对于所要拉降或拉升的设定电压值，可以通过以下表达式进行设定：V＝Vcom_high-Vcom_low＝(Vg_high–Vg_low)*Cgd/Cs；其中，Vg_high和Vg_low分别是根据TFT的特性曲线来设定，Cgd为TFT的寄生电容，Cs为存储电容。Vcom_low为公共电压，公共电压是根据液晶的驱动电压来设定的。公式Vcom_low＝Vcom_high-(Vg_high-Vg_low)*Cgd/Cs，取决于液晶驱动公共电压、TFT驱动开关电压、TFT寄生电容和像素存储电容。这是因为，经寄生电容(Cgd)产生的馈通电压＝(Vg_high–Vg_low)*Cgd/(Cgd+Clc+Cs)，Vg_high与Vg_low分别为栅极驱动走线(扫描线)打开与关闭的电压。经存储电容(Cs)的馈通电压＝(Vcom_high–Vcom_low)*Cs/(Cgd+Clc+Cs)，Vcom_high与Vcom_low分别为公共线走线的高电位和低电位。而如果需要两者互相抵消，则经寄生电容(Cgd)的馈通电压需要等于经存储电容(Cs)的馈通电压，因此得到上式。

具体效果请参阅图3，图3是本发明触控液晶面板一优选实施例中阵列基板像素电极的电压波动图，从图3中可以看出，对于第N帧和第N+1帧来说，在源极驱动电压601、栅极驱动电压602以及公共电压604的作用下，得到不受馈通电压影响的显示电极电压603。该种驱动方式可以消除馈通电压对显示电压的影响。

通过对彩膜基板(CF)侧的Common ITO电极(即公共电极)结构进行优化，采用与TFT侧同样的Common扫描信号进行驱动，同时又将Common ITO扫描电极作为in cell touch的触控电极，可实现触控信号与显示信号同步的多点触控效果。具体来讲，通过采用与Gate扫描电压同步的Common扫描电压作为互电容触控的扫描信号，实现显示与触控同时进行。

请参阅图4，图4是本发明触控液晶面板一优选实施例中阵列基板的电路结构图，在该实施例中，存储电容的公共线采用与栅极扫描信号(像素电极扫描信号)同步且压降相反的扫描信号进行扫描。可以彻底消除馈通电压对像素电极电压的影响，使得显示的画面效果更佳。

请参阅图5，图5是本发明触控液晶面板一优选实施例中彩膜基板侧的触控电路结构示意图，其中，彩膜基板上设置有多条公共电极510，和多条触控信号接收电极520。其中，该图中只给出了彩膜基板一侧的部分结构。本实施例中将触控功能做在了彩膜基板一侧，这样可以降低触控信号与显示信号之间的干扰，进而提高触控的灵敏度。

本发明提供的触控液晶面板，公共电极即用于配合像素电极形成提供液晶分子偏转的压差，还与多条触控信号接收电极配合实现触控传感功能，同时通过采用多条公共电极与像素电极之间的扫描信号和多条公共电极与多条触控信号接收电极之间的扫描信号为同步信号的方式，实现扫描显示与多点触控同步的效果，另外，存储电容的公共线施加的信号与像素电极扫描信号的相位相反，以及调整设定电压，并将存储电容的公共线施加的信号与像素电极扫描信号单独进行控制，进而可以消除馈通电压对像素电极电压的影响，有效提高了液晶显示器的显示效果。

另外，本发明实施例还提供一种触控液晶显示器，该触控液晶显示器包括上述实施例中的触控液晶面板，另外关于触控液晶显示器其他部分结构特征在本领域技术人员能够理解的范围之内，此处不再赘述。该触控液晶显示器可以为扭曲向列型触控液晶显示器或者垂直配向型触控液晶显示器。

以上所述仅为本发明的一种实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种触控液晶面板，其特征在于，所述触控液晶面板包括：

彩膜基板，所述彩膜基板上设置有多条公共电极和多条触控信号接收电极；

阵列基板，所述阵列基板与所述彩膜基板相对设置，所述阵列基板上设有多条数据线、多条栅极线、薄膜晶体管以及像素电极；

其中，所述多条公共电极用于配合所述像素电极形成提供液晶分子偏转的压差，同时与所述多条触控信号接收电极配合实现触控传感功能。

2.根据权利要求1所述的触控液晶面板，其特征在于，所述多条公共电极与所述像素电极之间的扫描信号和所述多条公共电极与所述多条触控信号接收电极之间的扫描信号为同步信号，以实现扫描显示与触控同步的效果。

3.根据权利要求1所述的触控液晶面板，其特征在于，所述薄膜晶体管为多个，所述多个薄膜晶体管分别与所述像素电极、所述栅极线以及所述数据线连接。

4.根据权利要求3所述的触控液晶面板，其特征在于，所述多个薄膜晶体管分别包括一栅极、一漏极以及一源极；其中，所述像素电极配置在由所述多条数据线和多条栅极线配置形成的若干个像素区内，所述栅极连接所述栅极线，所述漏极连接所述像素电极，所述源极连接所述数据线。

5.根据权利要求4所述的触控液晶面板，其特征在于，所述阵列基板上还包括多条公共线，所述公共线与所述像素电极分别重叠耦合形成多个存储电容。

6.根据权利要求5所述的触控液晶面板，其特征在于，所述存储电容的公共线施加的信号与所述像素电极扫描信号的相位相反，同时调整设定电压，进而消除馈通电压对像素电极电压的影响。

7.根据权利要求6所述的触控液晶面板，其特征在于，所述存储电容的公共线施加的信号与所述像素电极扫描信号单独进行控制。

8.根据权利要求5所述的触控液晶面板，其特征在于，所述栅极线的线宽小于所述公共电极线的线宽，所述数据线的线宽小于所述公共电极线的线宽。

9.一种触控液晶显示器，其特征在于，所述触控液晶显示器包括权利要求1-8任一项所述的触控液晶面板。

10.根据权利要求9所述的触控液晶显示器，其特征在于，所述触控液晶显示器为扭曲向列型触控液晶显示器或者垂直配向型触控液晶显示器。