CN105070268B - 降低内嵌式触摸液晶面板的漏电流的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种降低内嵌式触摸液晶面板的漏电流的方法及设备。所述方法包括：根据与像素连接的数据线上的电压和输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号，在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出调整电压后的信号，以降低所述像素的薄膜晶体管的漏源电压。根据所述方法及其设备，能够有效降低内嵌式触摸液晶面板的漏电流。

Description

降低内嵌式触摸液晶面板的漏电流的方法及设备
技术领域
本发明总体说来涉及内嵌式触摸液晶面板技术领域，更具体地讲，涉及一种降低内嵌式触摸液晶面板的漏电流的方法及设备。
背景技术
液晶显示器搭配触摸面板是目前使用最广泛的一种便携式平板显示器，已经逐渐成为各种电子设备(例如，移动通信终端、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机、笔记本电脑等)所广泛应用的具有高分辨率彩色屏幕的显示器，近年来，原本外置的触摸面板部件与液晶面板实现一体化(in-cell touch)，从而实现面板的薄型化和轻量化，并因为在像素内嵌入触摸传感器也节省了制造成本。
目前普遍的in cell touch液晶显示器，通常由上下衬底和中间液晶层组成，衬底由玻璃、电极等组成。如果上下衬底都有电极，可以形成纵向电场模式的显示器，例如，TN(TwistNematic)模式，VA(VerticalAlignment)模式，以及为了解决视角过窄开发的MVA(MultidomainVerticalAlignment)模式。另外一类与上述显示器不同，电极只位于一侧衬底，形成横向电场模式的显示器，例如，IPS(In-plane switching)模式、FFS(Fringe FieldSwitching)模式等。由于in-cell touch液晶面板的架构，其所使用的电极常共用纵向电场或横向电场的一个电极，也就是共用电极，其运作原理为：当扫描触摸信号时，原本输入到共用电极供显示器显示的信号就转变成用于扫描触摸信号的信号，待扫描触摸信号结束后，再转变成供显示器显示的信号。
图1示出内嵌式触摸液晶面板的像素阵列的示意图，如图1所示，D1-D5指示数据线，G1-G5指示扫描线。图2示出像素电路的示意图，如图2所示，像素电路包括：薄膜晶体管、液晶电容(Clc)、储存电容(Cst)、薄膜晶体管的栅极和源极之间的寄生电容(Cgs)、像素电极(pixel ITO)、滤色器层侧的共用电极、阵列层侧的共用电极，由于在横向电场模式的面板中，没有滤色器层侧的共用电极，只有阵列层侧的共用电极，因此，液晶电容和储存电容都连接到阵列层侧的共用电极。
在现有的内嵌式触摸液晶面板中，还存在较大的漏电流，导致电耗增加、画面品质差等问题。
发明内容
本发明的示例性实施例在于提供一种降低内嵌式触摸液晶面板的漏电流的方法及设备，以克服现有的内嵌式触摸液晶面板的漏电流较大的问题。
根据本发明的示例性实施例，提供一种降低内嵌式触摸液晶面板的漏电流的方法，其中，所述面板包括像素阵列以及与像素阵列中的各个像素连接的扫描线和数据线，其特征在于，所述方法包括：根据与像素连接的数据线上的电压和输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号，在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出调整电压后的信号，以降低所述像素中的薄膜晶体管的漏源电压。
可选地，所述薄膜晶体管为P型晶体管，其中，当与像素连接的数据线上的电压在正半周期，并且输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号为由低电平转向高电平的脉冲信号时，在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出增大电压后的信号。
可选地，所述增大电压后的信号的电压区间为：[Vdata(min)+(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmin+Cst)]至[Vdata(max)+(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmax+Cst)]，其中，Vdata(min)指示数据线上的最小电压，Vdata(max)指示数据线上的最大电压，Vgh指示扫描线上的最大电压，Vgl指示扫描线上的最小电压，Cgs指示薄膜晶体管的栅极和源极之间的寄生电容的电容值，Cst指示储存电容的电容值，Clcmin指示液晶电容的最小电容值，Clcmax指示液晶电容的最大电容值。
可选地，所述薄膜晶体管为N型晶体管，其中，当与像素连接的数据线上的电压在负半周期，并且输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号为由高电平转向低电平的脉冲信号时，在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出降低电压后的信号。
可选地，所述降低电压后的信号的电压区间为：[-Vdata(min)-(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmin+Cst)]至[-Vdata(max)-(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmax+Cst)]，其中，Vdata(min)指示数据线上的最小电压，Vdata(max)指示数据线上的最大电压，Vgh指示扫描线上的最大电压，Vgl指示扫描线上的最小电压，Cgs指示薄膜晶体管的栅极和源极之间的寄生电容的电容值，Cst指示储存电容的电容值，Clcmin指示液晶电容的最小电容值，Clcmax指示液晶电容的最大电容值。
根据本发明的另一示例性实施例，提供一种降低内嵌式触摸液晶面板的漏电流的设备，其中，所述面板包括像素阵列以及与像素阵列中的各个像素连接的扫描线和数据线，其特征在于，所述设备包括：电压控制单元，根据与像素连接的数据线上的电压和输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号，在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出调整电压后的信号，以降低所述像素中的薄膜晶体管的漏源电压。
可选地，所述薄膜晶体管为P型晶体管，其中，电压控制单元当与像素连接的数据线上的电压在正半周期，并且输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号为由低电平转向高电平的脉冲信号时，在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出增大电压后的信号。
可选地，所述增大电压后的信号的电压区间为：[Vdata(min)+(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmin+Cst)]至[Vdata(max)+(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmax+Cst)]，其中，Vdata(min)指示数据线上的最小电压，Vdata(max)指示数据线上的最大电压，Vgh指示扫描线上的最大电压，Vgl指示扫描线上的最小电压，Cgs指示薄膜晶体管的栅极和源极之间的寄生电容的电容值，Cst指示储存电容的电容值，Clcmin指示液晶电容的最小电容值，Clcmax指示液晶电容的最大电容值。
可选地，所述薄膜晶体管为N型晶体管，其中，电压控制单元当与像素连接的数据线上的电压在负半周期，并且输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号为由高电平转向低电平的脉冲信号时，在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出降低电压后的信号。
可选地，所述降低电压后的信号的电压区间为：[-Vdata(min)-(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmin+Cst)]至[-Vdata(max)-(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmax+Cst)]，其中，Vdata(min)指示数据线上的最小电压，Vdata(max)指示数据线上的最大电压，Vgh指示扫描线上的最大电压，Vgl指示扫描线上的最小电压，Cgs指示薄膜晶体管的栅极和源极之间的寄生电容的电容值，Cst指示储存电容的电容值，Clcmin指示液晶电容的最小电容值，Clcmax指示液晶电容的最大电容值。
在根据本发明示例性实施例的降低内嵌式触摸液晶面板的漏电流的方法及设备中，能够降低像素中的薄膜晶体管的漏源电压，从而有效降低漏电流，提高画面品质。
将在接下来的描述中部分阐述本发明总体构思另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明总体构思的实施而得知。
附图说明
图1示出内嵌式触摸液晶面板的像素阵列的示意图；
图2示出像素电路的示意图；
图3示出根据本发明示例性实施例的降低内嵌式触摸液晶面板的漏电流的方法的流程图；
图4示出根据本发明示例性实施例的针对P型晶体管的漏电流的示意图；
图5示出根据本发明示例性实施例的针对P型晶体管的增大电压前后的对比图；
图6示出根据本发明示例性实施例的针对N型晶体管的漏电流的示意图；
图7示出根据本发明示例性实施例的针对N型晶体管的降低电压前后的对比图；
图8示出根据本发明示例性实施例的降低内嵌式触摸液晶面板的漏电流的设备的框图。
具体实施方式
现将详细参照本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指的是相同的部件。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本发明。
图3示出根据本发明示例性实施例的降低内嵌式触摸液晶面板的漏电流的方法的流程图。这里，所述内嵌式触摸液晶面板包括像素阵列以及与像素阵列中的各个像素连接的扫描线和数据线。所述方法可由内嵌式触摸液晶面板来完成，也可通过计算机程序来实现，从而当运行该程序时，实现上述方法。
参照图3，在步骤S10，根据与像素连接的数据线上的电压和输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号，在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出调整电压后的信号，以降低所述像素中的薄膜晶体管的漏源电压。
由于像素电极与共用电极形成的电容占整个像素电容的大部分，因此，在扫描触摸信号的时间段内，像素电压将随着向共用电极输入用于扫描触摸信号的信号产生强大的耦合效应，出现较大的漏电流，所以根据本发明的示例性实施例，通过调整数据线上的电压来降低漏源电压，从而形成较低的漏电流。
作为示例，在像素中的薄膜晶体管为P型晶体管(例如，PMOS管)的情况下，当与像素连接的数据线上的电压在正半周期，并且输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号为由低电平转向高电平的脉冲信号时，可在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出增大电压后的信号。
这里，电压在正半周期即电压大于等于0，由低电平转向高电平的脉冲信号即由负电压或地电压转向正电压的脉冲信号。
作为示例，所述增大电压后的信号的电压区间可为：[Vdata(min)+(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmin+Cst)]至[Vdata(max)+(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmax+Cst)]，其中，Vdata(min)指示数据线上的最小电压，Vdata(max)指示数据线上的最大电压，Vgh指示扫描线上的最大电压，Vgl指示扫描线上的最小电压，Cgs指示薄膜晶体管的栅极和源极之间的寄生电容的电容值，Cst指示储存电容的电容值，Clcmin指示液晶电容的最小电容值，Clcmax指示液晶电容的最大电容值。
图4示出根据本发明示例性实施例的针对P型晶体管的漏电流的示意图。这里，横坐标指示薄膜晶体管的栅源电压(Vgs)，纵坐标指示薄膜晶体管的漏源电流(Ids)，L1指示薄膜晶体管的漏源电压较高时的IV曲线，L2指示薄膜晶体管的漏源电压中等时的IV曲线，L3指示薄膜晶体管的漏源电压较低时的IV曲线，圆圈指示LCD显示(即，输入到共用电极的信号为用于显示器显示的信号)时对应的位置，三角形指示扫描触摸信号(即，输入到共用电极的信号为用于扫描触摸信号的信号)且未增大数据线上的电压时对应的位置，菱形指示扫描触摸信号且增大数据线上的电压时对应的位置。如图4所示，当输入到共用电极的信号为用于显示器显示的信号时(即，圆圈所指示的位置)，漏源电压较低，因此，漏电流较小；而当输入到共用电极的信号为用于扫描触摸信号的信号且未增大数据线上的电压时(即，三角形所指示的位置)，漏源电压较高，因此，漏电流较大。在根据本发明的示例性实施例中，由于在扫描触摸信号期间增大了数据线上的电压(即，菱形所指示的位置)，因此降低了漏源电压，从而降低了漏电流。
图5示出根据本发明示例性实施例的针对P型晶体管的增大电压前后的对比图，如图5所示，如果在扫描触摸信号期间未增大数据线上的电压，由于发生耦合效应，则产生明显的电压压降(△V(leakage))，形成较大的漏电流，从而导致电耗增加，画面品质差。而如果在扫描触摸信号期间增大数据线上的电压，则将形成较低的电压压降，从而形成较低的漏电流。
作为另一示例，在像素中的薄膜晶体管为N型晶体管(例如，NMOS管)的情况下，当与像素连接的数据线上的电压在负半周期，并且输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号为由高电平转向低电平的脉冲信号时，可在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出降低电压后的信号。
这里，电压在负半周期即电压小于等于0，由高电平转向低电平的脉冲信号即由正电压或地电压转向负电压的脉冲信号。
作为示例，所述降低电压后的信号的电压区间可为：[-Vdata(min)-(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmin+Cst)]至[-Vdata(max)-(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmax+Cst)]，其中，Vdata(min)指示数据线上的最小电压，Vdata(max)指示数据线上的最大电压，Vgh指示扫描线上的最大电压，Vgl指示扫描线上的最小电压，Cgs指示薄膜晶体管的栅极和源极之间的寄生电容的电容值，Cst指示储存电容的电容值，Clcmin指示液晶电容的最小电容值，Clcmax指示液晶电容的最大电容值。
图6示出根据本发明示例性实施例的针对N型晶体管的漏电流的示意图。这里，横坐标指示薄膜晶体管的栅源电压(Vgs)，纵坐标指示薄膜晶体管的漏源电流(Ids)，L1指示薄膜晶体管的漏源电压较高时的IV曲线，L2指示薄膜晶体管的漏源电压中等时的IV曲线，L3指示薄膜晶体管的漏源电压较低时的IV曲线，圆圈指示LCD显示(即，输入到共用电极的信号为用于显示器显示的信号)时对应的位置，三角形指示扫描触摸信号(即，输入到共用电极的信号为用于扫描触摸信号的信号)且未降低数据线上的电压时对应的位置，菱形指示扫描触摸信号且降低数据线上的电压时对应的位置。如图6所示，当输入到共用电极的信号为用于显示器显示的信号时(即，圆圈所指示的位置)，漏源电压较低，因此，漏电流较小；而当输入到共用电极的信号为用于扫描触摸信号的信号且未降低数据线上的电压时(即，三角形所指示的位置)，漏源电压较高，因此，漏电流较大。在根据本发明的示例性实施例中，由于在扫描触摸信号期间降低了数据线上的电压(即，菱形所指示的位置)，因此降低了漏源电压，从而降低了漏电流。
图7示出根据本发明示例性实施例的针对N型晶体管的降低电压前后的对比图，如图7所示，如果在扫描触摸信号期间未降低数据线上的电压，由于发生耦合效应，则产生明显的电压压降(△V(leakage))，形成较大的漏电流，从而导致电耗增加，画面品质差。而如果在扫描触摸信号期间降低数据线上的电压，则将形成较低的电压压降，从而形成较低的漏电流。
图8示出根据本发明示例性实施例的降低内嵌式触摸液晶面板的漏电流的设备的框图。这里，所述内嵌式触摸液晶面板包括像素阵列以及与像素阵列中的各个像素连接的扫描线和数据线。
如图8所示，根据本发明示例性实施例的降低内嵌式触摸液晶面板的漏电流的设备包括：电压控制单元10。所述单元可由数字信号处理器、现场可编程门阵列等通用硬件处理器来实现，也可通过专用芯片等专用硬件处理器来实现，还可完全通过计算机程序来以软件方式实现，例如，被实现为安装在内嵌式触摸液晶面板中的软件中的模块。
电压控制单元10用于根据与像素连接的数据线上的电压和输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号，在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出调整电压后的信号，以降低所述像素中的薄膜晶体管的漏源电压。
由于像素电极与共用电极形成的电容占整个像素电容的大部分，因此，在扫描触摸信号的时间段内，像素电压将随着向共用电极输入用于扫描触摸信号的信号产生强大的耦合效应，出现较大的漏电流，所以根据本发明的示例性实施例，电压控制单元10通过调整数据线上的电压来降低漏源电压，从而形成较低的漏电流。
作为示例，在像素中的薄膜晶体管为P型晶体管(例如，PMOS管)的情况下，电压控制单元10当与像素连接的数据线上的电压在正半周期，并且输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号为由低电平转向高电平的脉冲信号时，可在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出增大电压后的信号。
作为示例，所述增大电压后的信号的电压区间可为：[Vdata(min)+(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmin+Cst)]至[Vdata(max)+(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmax+Cst)]，其中，Vdata(min)指示数据线上的最小电压，Vdata(max)指示数据线上的最大电压，Vgh指示扫描线上的最大电压，Vgl指示扫描线上的最小电压，Cgs指示薄膜晶体管的栅极和源极之间的寄生电容的电容值，Cst指示储存电容的电容值，Clcmin指示液晶电容的最小电容值，Clcmax指示液晶电容的最大电容值。
作为另一示例，在像素中的薄膜晶体管为N型晶体管(例如，NMOS管)的情况下，电压控制单元10当与像素连接的数据线上的电压在负半周期，并且输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号为由高电平转向低电平的脉冲信号时，可在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出降低电压后的信号。
作为示例，所述降低电压后的信号的电压区间可为：[-Vdata(min)-(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmin+Cst)]至[-Vdata(max)-(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmax+Cst)]，其中，Vdata(min)指示数据线上的最小电压，Vdata(max)指示数据线上的最大电压，Vgh指示扫描线上的最大电压，Vgl指示扫描线上的最小电压，Cgs指示薄膜晶体管的栅极和源极之间的寄生电容的电容值，Cst指示储存电容的电容值，Clcmin指示液晶电容的最小电容值，Clcmax指示液晶电容的最大电容值。
根据本发明示例性实施例的降低内嵌式触摸液晶面板的漏电流的方法及设备，能够降低像素中的薄膜晶体管的漏源电压，从而有效降低漏电流，提高画面品质。
虽然已表示和描述了本发明的一些示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。

Claims (6)

1.一种降低内嵌式触摸液晶面板的漏电流的方法，其中，所述面板包括像素阵列以及与像素阵列中的各个像素连接的扫描线和数据线，其特征在于，所述方法包括：
根据与像素连接的数据线上的电压和输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号，在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出调整电压后的信号，以降低所述像素中的薄膜晶体管的漏源电压；
所述薄膜晶体管为P型晶体管，其中，当与像素连接的数据线上的电压在正半周期，并且输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号为由低电平转向高电平的脉冲信号时，在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出增大电压后的信号；
或所述薄膜晶体管为N型晶体管，其中，当与像素连接的数据线上的电压在负半周期，并且输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号为由高电平转向低电平的脉冲信号时，在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出降低电压后的信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增大电压后的信号的电压区间为：[Vdata(min)+(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmin+Cst)]至[Vdata(max)+(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmax+Cst)]，其中，Vdata(min)指示数据线上的最小电压，Vdata(max)指示数据线上的最大电压，Vgh指示扫描线上的最大电压，Vgl指示扫描线上的最小电压，Cgs指示薄膜晶体管的栅极和源极之间的寄生电容的电容值，Cst指示储存电容的电容值，Clcmin指示液晶电容的最小电容值，Clcmax指示液晶电容的最大电容值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述降低电压后的信号的电压区间为：[-Vdata(min)-(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmin+Cst)]至[-Vdata(max)-(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmax+Cst)]，其中，Vdata(min)指示数据线上的最小电压，Vdata(max)指示数据线上的最大电压，Vgh指示扫描线上的最大电压，Vgl指示扫描线上的最小电压，Cgs指示薄膜晶体管的栅极和源极之间的寄生电容的电容值，Cst指示储存电容的电容值，Clcmin指示液晶电容的最小电容值，Clcmax指示液晶电容的最大电容值。
4.一种降低内嵌式触摸液晶面板的漏电流的设备，其中，所述面板包括像素阵列以及与像素阵列中的各个像素连接的扫描线和数据线，其特征在于，所述设备包括：
电压控制单元，根据与像素连接的数据线上的电压和输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号，在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出调整电压后的信号，以降低所述像素中的薄膜晶体管的漏源电压；
所述薄膜晶体管为P型晶体管，其中，电压控制单元当与像素连接的数据线上的电压在正半周期，并且输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号为由低电平转向高电平的脉冲信号时，在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出增大电压后的信号；
或所述薄膜晶体管为N型晶体管，其中，电压控制单元当与像素连接的数据线上的电压在负半周期，并且输入到所述像素的共用电极的用于扫描触摸信号的信号为由高电平转向低电平的脉冲信号时，在扫描触摸信号的时间段内，通过所述数据线输出降低电压后的信号。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述增大电压后的信号的电压区间为：[Vdata(min)+(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmin+Cst)]至[Vdata(max)+(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmax+Cst)]，其中，Vdata(min)指示数据线上的最小电压，Vdata(max)指示数据线上的最大电压，Vgh指示扫描线上的最大电压，Vgl指示扫描线上的最小电压，Cgs指示薄膜晶体管的栅极和源极之间的寄生电容的电容值，Cst指示储存电容的电容值，Clcmin指示液晶电容的最小电容值，Clcmax指示液晶电容的最大电容值。
6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述降低电压后的信号的电压区间为：[-Vdata(min)-(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmin+Cst)]至[-Vdata(max)-(Vgh-Vgl)*Cgs/(Clcmax+Cst)]，其中，Vdata(min)指示数据线上的最小电压，Vdata(max)指示数据线上的最大电压，Vgh指示扫描线上的最大电压，Vgl指示扫描线上的最小电压，Cgs指示薄膜晶体管的栅极和源极之间的寄生电容的电容值，Cst指示储存电容的电容值，Clcmin指示液晶电容的最小电容值，Clcmax指示液晶电容的最大电容值。
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