具有觸控功能的液晶顯示器及其觸控檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有觸控功能的液晶顯示器及其觸控檢測方法。該液晶顯示器包括顯示組件和觸控組件，顯示組件和觸控組件共用公共電極，顯示組件在每一幀依次執(zhí)行多次柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作，觸控組件在顯示組件執(zhí)行當(dāng)前的柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作且公共電極上的電壓處于穩(wěn)定后執(zhí)行觸控檢測動作。通過上述方式，本發(fā)明能夠降低顯示信號和觸控信號的相互干擾，改善顯示品質(zhì)和觸控效果。
【專利說明】具有觸控功能的液晶顯示器及其觸控檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液晶顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言涉及一種具有觸控功能的液晶顯示器及其觸控檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，觸控功能與顯示功能一體化的液晶顯示器日漸盛行，其中將電容式觸摸功能嵌入到液晶顯示面板的像素中的In-cell技術(shù)，以其利于實現(xiàn)液晶顯示面板的薄型化和輕量化的特點，更是成為本領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。采用in-cell技術(shù)的液晶顯示面板中，通常將公共電極作為觸屏電極用以發(fā)送和接收觸控信號，由于公共電極還用以發(fā)送和接收顯示信號，因此顯示信號和觸控信號極易相互干擾，從而影響液晶顯示器的觸控效果和顯示品質(zhì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種具有觸控功能的液晶顯示器及其觸控檢測方法，以降低顯示信號和觸控信號的相互干擾，改善液晶顯示器的觸控效果和顯示品質(zhì)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種具有觸控功能的液晶顯示器，包括顯示組件和觸控組件，顯示組件和觸控組件共用公共電極，顯示組件在每一幀依次執(zhí)行多次柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作，觸控組件在顯示組件執(zhí)行當(dāng)前的柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作且公共電極上的電壓處于穩(wěn)定后執(zhí)行觸控檢測動作。
[0005]其中，觸控組件進一步在顯示組件執(zhí)行下一次柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作前結(jié)束當(dāng)前的觸控檢測動作。
[0006]其中，顯示組件包括柵極驅(qū)動器、數(shù)據(jù)驅(qū)動器、多條平行設(shè)置的柵極線以及多條平行設(shè)置且與柵極線絕緣交叉的數(shù)據(jù)線，柵極線和數(shù)據(jù)線定義多個陣列方式排布的像素區(qū)域，顯示組件還包括設(shè)置于每一像素區(qū)域的TFT和像素電極，TFT的柵極對應(yīng)連接?xùn)艠O線，TFT的源極對應(yīng)連接數(shù)據(jù)線，TFT的漏極對應(yīng)連接像素電極，公共電極與像素電極相對設(shè)置，柵極驅(qū)動器依次為柵極線提供柵極驅(qū)動信號，以依次啟動?xùn)艠O線對應(yīng)的TFT，數(shù)據(jù)驅(qū)動器向數(shù)據(jù)線提供灰階驅(qū)動信號，以使灰階驅(qū)動信號經(jīng)啟動TFT施加至像素電極，觸控組件在柵極驅(qū)動器提供柵極驅(qū)動信號、數(shù)據(jù)驅(qū)動器提供灰階驅(qū)動信號且公共電極上的電壓處于穩(wěn)定后執(zhí)行觸控檢測動作。
[0007]其中，觸控組件包括與公共電極相對設(shè)置的觸控電極以及與觸控電極和公共電極連接的觸控電路，觸控電路在公共電極和觸控電極中的一者上施加驅(qū)動信號，并從公共電極和觸控電極中的另一者上獲取檢測信號，進而對觸控動作在公共電極和觸控電極之間引起的電容變化進行檢測。
[0008]其中，觸控電極為多條，觸控電極的數(shù)量小于柵極線的數(shù)量，以使得觸控電路在每一幀內(nèi)對每一觸控電極執(zhí)行至少兩次觸控檢測動作。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是:提供一種液晶顯示器的觸控檢測方法，液晶顯示器包括顯示組件和觸控組件，顯示組件和觸控組件共用公共電極，該觸控檢測方法包括:顯示組件在每一幀依次執(zhí)行多次柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作；觸控組件在顯示組件執(zhí)行當(dāng)前的柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作且公共電極上的電壓處于穩(wěn)定后執(zhí)行觸控檢測動作。
[0010]其中，觸控檢測方法進一步包括:觸控組件在顯示組件執(zhí)行下一次柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作前結(jié)束當(dāng)前的觸控檢測動作。
[0011]其中，顯示組件包括柵極驅(qū)動器、數(shù)據(jù)驅(qū)動器、多條平行設(shè)置的柵極線以及多條平行設(shè)置且與柵極線絕緣交叉的數(shù)據(jù)線，柵極線和數(shù)據(jù)線定義多個陣列方式排布的像素區(qū)域，顯示組件還包括設(shè)置于每一像素區(qū)域的TFT和像素電極，TFT的柵極對應(yīng)連接?xùn)艠O線，TFT的源極對應(yīng)連接數(shù)據(jù)線，TFT的漏極對應(yīng)連接像素電極，公共電極與像素電極相對設(shè)置，柵極驅(qū)動器依次為柵極線提供柵極驅(qū)動信號，以依次啟動?xùn)艠O線對應(yīng)的TFT，數(shù)據(jù)驅(qū)動器向數(shù)據(jù)線提供灰階驅(qū)動信號，以使灰階驅(qū)動信號經(jīng)啟動TFT施加至像素電極，觸控組件在柵極驅(qū)動器提供柵極驅(qū)動信號、數(shù)據(jù)驅(qū)動器提供灰階驅(qū)動信號且公共電極上的電壓處于穩(wěn)定后執(zhí)行觸控檢測動作。
[0012]其中，觸控組件包括與公共電極相對設(shè)置的觸控電極以及與觸控電極和公共電極連接的觸控電路，其觸控電路在公共電極和觸控電極中的一者上施加驅(qū)動信號，并從公共電極和觸控電極中的另一者上獲取檢測信號，進而對觸控動作在公共電極和觸控電極之間引起的電容變化進行檢測。
[0013]其中，觸控電極為多條，觸控電極的數(shù)量小于柵極線的數(shù)量，以使得觸控電路在每一幀內(nèi)對每一觸控電極執(zhí)行至少兩次觸控檢測動作。
[0014]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明實施例所產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明實施例的具有觸控功能的液晶顯示器，設(shè)計觸控組件在顯示組件執(zhí)行當(dāng)前的柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作且公共電極上的電壓處于穩(wěn)定后執(zhí)行觸控檢測動作，將顯示信號和觸控信號進行分時段處理，從而降低顯示信號和觸控信號的相互干擾，改善液晶顯示器的觸控效果和顯示品質(zhì)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是圖1所示顯示組件一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是本發(fā)明液晶顯示器的各個信號的時序圖；
[0018]圖4是本發(fā)明中各個觸控電極的信號時序圖；
[0019]圖5是本發(fā)明優(yōu)選實施例的觸控檢測方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0020]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，本發(fā)明以下所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0021]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實施例的液晶顯示器10包括顯示組件11和觸控組件12，顯示組件11和觸控組件12共用公共電極13。其中，觸控組件12用以實現(xiàn)液晶顯示器10的觸控功能，觸控組件12包括觸控電極121和觸控電路122，觸控電極121與公共電極13相對設(shè)置且可以為條狀，觸控電路122分別與觸控電極121和公共電極13連接。
[0022]其中，公共電極13可以設(shè)置于液晶顯示器10的彩膜基板上，顯示組件11設(shè)置于液晶顯示器10的陣列基板上。
[0023]圖2是圖1所示顯示組件一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，顯示組件11為不具有觸控功能的液晶顯示面板，本實施例的顯示組件11包括柵極驅(qū)動器111、數(shù)據(jù)驅(qū)動器112、多條平行設(shè)置的柵極線G1, G2,…，GnW及多條平行設(shè)置且與柵極線G1, G2,…，Gn絕緣交叉的數(shù)據(jù)線D1, D2,…，Dn，其中多條柵極線G1, G2,…，Gn和多條數(shù)據(jù)線D 1； D2,…，DnS義多個陣列方式排布的像素區(qū)域113。
[0024]每一像素區(qū)域113包括薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)T和像素電極P，像素電極P與公共電極13相對設(shè)置，薄膜晶體管T包括柵極g、源極s和漏極d，其中像素電極P對應(yīng)連接漏極d，柵極線對應(yīng)連接?xùn)艠Og，數(shù)據(jù)線對應(yīng)連接源極S，薄膜晶體管T導(dǎo)通時經(jīng)源極s傳輸數(shù)據(jù)驅(qū)動信號至像素電極P。
[0025]柵極驅(qū)動器111依次為多條柵極線G1, G2,…，Gn提供柵極驅(qū)動信號，以依次啟動?xùn)艠O線對應(yīng)的薄膜晶體管T，數(shù)據(jù)驅(qū)動器112向多條數(shù)據(jù)線D1, D2,…，Dn提供灰階驅(qū)動信號，以使灰階驅(qū)動信號經(jīng)啟動的薄膜晶體管T施加至像素電極P。具體而言，
[0026]在本實施例中，同一條柵極線驅(qū)動多個像素區(qū)域113，并且該多個像素區(qū)域113分別顯示如圖2所示的顏色G(綠色，Green)、R(紅色，Red)以及B(藍(lán)色，Blue)。在柵極線傳輸柵極驅(qū)動信號時，同一條柵極線驅(qū)動的多個像素區(qū)域113的薄膜晶體管T都打開，多條數(shù)據(jù)線D1, D2,…，Dn同時傳輸灰階驅(qū)動信號到相應(yīng)的像素電極P，以向顯示不同顏色的像素區(qū)域113進行充電。
[0027]圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例的各個信號的時序圖。結(jié)合圖1?圖3所示，通過柵極驅(qū)動信號GOE控制柵極線的信號輸出，通過灰階驅(qū)動信號STB控制數(shù)據(jù)線的信號輸出，使得顯示組件11在每一幀依次執(zhí)行多次柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作，通過觸控驅(qū)動信號TPE(TouchPanel Enabled)控制觸控電路122，以執(zhí)行觸控檢測動作。
[0028]在顯示階段，柵極驅(qū)動信號GOE輸出高電平，控制柵極線匕進行高電平輸出，并打開薄膜晶體管T，同時灰階驅(qū)動信號STB輸出高電平，驅(qū)動數(shù)據(jù)線D1輸入相應(yīng)的電壓值，從而為像素區(qū)域113充電，充電完成后，柵極驅(qū)動器111提供的柵極驅(qū)動信號、數(shù)據(jù)驅(qū)動器112提供的灰階驅(qū)動信號以及公共電極13上的電壓Vcom趨于穩(wěn)定，此時觸控檢測信號TPE輸出高電平指示液晶顯示器10進入觸控階段。
[0029]在觸控階段，觸控電路122在公共電極13和觸控電極121中的一者上施加驅(qū)動信號，并從公共電極13和觸控電極121中的另一者上獲取檢測信號，進而對觸控動作在公共電極13和觸控電極121之間引起的電容變化進行檢測。
[0030]觸控組件12進一步在顯示組件11執(zhí)行下一次柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作前結(jié)束當(dāng)前的觸控檢測動作。具體地，觸控階段結(jié)束時由觸控檢測信號TPE輸出低電平進行指示，同時柵極驅(qū)動信號GOE輸出低電平，控制柵極線G1進行低電平輸出，關(guān)閉薄膜晶體管T以結(jié)束該行柵極線匕的掃描。隨后，控制柵極驅(qū)動信號GOE輸出高電平指示柵極線G 2開始掃描，再次進入觸控階段。
[0031]承上所述，可知觸控組件12在顯示組件11執(zhí)行當(dāng)前的柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作且公共電極13上的電壓處于穩(wěn)定后執(zhí)行觸控檢測動作，將顯示信號和觸控信號進行分時段處理，從而降低顯示信號和觸控信號的相互干擾，改善液晶顯示器10的觸控效果和顯示品質(zhì)。
[0032]本發(fā)明實施例優(yōu)選觸控電極121的數(shù)量小于柵極線的數(shù)量，使得觸控電路122在每一幀內(nèi)對每一觸控電極121執(zhí)行至少兩次觸控檢測動作，觸控檢測的次數(shù)較高，可提高液晶顯示器10的觸控效果。
[0033]在觸控階段，觸控檢測的頻率由觸控IC的驅(qū)動功能決定，例如具有44個電極引腳(Tx pins)的觸控IC實現(xiàn)觸控檢測的頻率為120Hz、顯示組件11包括880條柵極線且?guī)l率為60Hz時，結(jié)合圖4所不，每條觸控電極121在一幀畫面的時間內(nèi)將被發(fā)送兩次信號，完成120Hz的觸控檢測需要觸控檢測信號TPE在一幀時間內(nèi)發(fā)送88次信號，從而保證觸控檢測動作在預(yù)期的時間段發(fā)生。其中，根據(jù)柵極線數(shù)量的變化，每次發(fā)送信號的間隔可進行對應(yīng)調(diào)整。
[0034]圖5是本發(fā)明優(yōu)選實施例的觸控檢測方法的流程圖，該觸控檢測方法用于對圖1和圖2所示液晶顯示器10進行觸控檢測。如圖5所示，該觸控檢測方法包括:
[0035]步驟S51:液晶顯示器的顯示組件在每一幀依次執(zhí)行多次柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作。
[0036]步驟S52:液晶顯示器的觸控組件在顯示組件執(zhí)行當(dāng)前的柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作且公共電極上的電壓處于穩(wěn)定后執(zhí)行觸控檢測動作。
[0037]進一步地，觸控組件在顯示組件執(zhí)行下一次柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作前結(jié)束當(dāng)前的觸控檢測動作。
[0038]本實施例的觸控檢測方法，可由上述液晶顯示器10的各個結(jié)構(gòu)元件對應(yīng)執(zhí)行，該觸控檢測方法的具體過程可參閱液晶顯示器10在顯示階段和觸控階段的工作過程，此處不再贅述。
[0039]綜上所述，本發(fā)明實施例的具有觸控功能的液晶顯示器，設(shè)計觸控組件在顯示組件執(zhí)行當(dāng)前的柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作且公共電極上的電壓處于穩(wěn)定后執(zhí)行觸控檢測動作，將顯示信號和觸控信號進行分時段處理，從而降低顯示信號和觸控信號的相互干擾，改善液晶顯示器的觸控效果和顯示品質(zhì)
[0040]以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有觸控功能的液晶顯示器，其特征在于，所述液晶顯示器包括顯示組件和觸控組件，其中所述顯示組件和所述觸控組件共用公共電極，所述顯示組件在每一幀依次執(zhí)行多次柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作，所述觸控組件在所述顯示組件執(zhí)行當(dāng)前的柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作且所述公共電極上的電壓處于穩(wěn)定后執(zhí)行觸控檢測動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于，所述觸控組件進一步在所述顯示組件執(zhí)行下一次柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作前結(jié)束當(dāng)前的觸控檢測動作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于，所述顯示組件包括柵極驅(qū)動器、數(shù)據(jù)驅(qū)動器、多條平行設(shè)置的柵極線以及多條平行設(shè)置且與所述柵極線絕緣交叉的數(shù)據(jù)線，所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線定義多個陣列方式排布的像素區(qū)域，所述顯示組件還包括設(shè)置于每一所述像素區(qū)域的TFT和像素電極，所述TFT的柵極對應(yīng)連接所述柵極線，所述TFT的源極對應(yīng)連接所述數(shù)據(jù)線，所述TFT的漏極對應(yīng)連接所述像素電極，所述公共電極與所述像素電極相對設(shè)置，所述柵極驅(qū)動器依次為所述柵極線提供柵極驅(qū)動信號，以依次啟動所述柵極線對應(yīng)的所述TFT，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器向所述數(shù)據(jù)線提供灰階驅(qū)動信號，以使所述灰階驅(qū)動信號經(jīng)啟動所述TFT施加至所述像素電極，所述觸控組件在所述柵極驅(qū)動器提供所述柵極驅(qū)動信號、所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器提供所述灰階驅(qū)動信號且所述公共電極上的電壓處于穩(wěn)定后執(zhí)行所述觸控檢測動作。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其特征在于，所述觸控組件包括與所述公共電極相對設(shè)置的觸控電極以及與所述觸控電極和所述公共電極連接的觸控電路，其中所述觸控電路在所述公共電極和所述觸控電極中的一者上施加驅(qū)動信號，并從所述公共電極和所述觸控電極中的另一者上獲取檢測信號，進而對觸控動作在所述公共電極和所述觸控電極之間引起的電容變化進行檢測。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示器，其特征在于，所述觸控電極為多條，所述觸控電極的數(shù)量小于所述柵極線的數(shù)量，以使得所述觸控電路在每一幀內(nèi)對每一所述觸控電極執(zhí)行至少兩次所述觸控檢測動作。
6.一種液晶顯示器的觸控檢測方法，所述液晶顯示器包括顯示組件和觸控組件，所述顯示組件和所述觸控組件共用公共電極，其特征在于，所述觸控檢測方法包括: 所述顯示組件在每一幀依次執(zhí)行多次柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作； 所述觸控組件在所述顯示組件執(zhí)行當(dāng)前的柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作且所述公共電極上的電壓處于穩(wěn)定后執(zhí)行觸控檢測動作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的觸控檢測方法，其特征在于，所述觸控檢測方法進一步包括: 所述觸控組件在所述顯示組件執(zhí)行下一次柵極驅(qū)動和灰階驅(qū)動動作前結(jié)束當(dāng)前的觸控檢測動作。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的觸控檢測方法，其特征在于，所述顯示組件包括柵極驅(qū)動器、數(shù)據(jù)驅(qū)動器、多條平行設(shè)置的柵極線以及多條平行設(shè)置且與所述柵極線絕緣交叉的數(shù)據(jù)線，所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線定義多個陣列方式排布的像素區(qū)域，所述顯示組件還包括設(shè)置于每一所述像素區(qū)域的TFT和像素電極，所述TFT的柵極連接對應(yīng)的所述柵極線，所述TFT的源極連接對應(yīng)的所述數(shù)據(jù)線，所述TFT的漏極連接所述像素電極，所述公共電極與所述像素電極相對設(shè)置，所述柵極驅(qū)動器依次為所述柵極線提供柵極驅(qū)動信號，以依次啟動所述柵極線對應(yīng)的所述TFT，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器向所述數(shù)據(jù)線提供灰階驅(qū)動信號，以使所述灰階驅(qū)動信號經(jīng)啟動所述TFT施加至所述像素電極，所述觸控組件在所述柵極驅(qū)動器提供所述柵極驅(qū)動信號、所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器提供所述灰階驅(qū)動信號且所述公共電極上的電壓處于穩(wěn)定后執(zhí)行所述觸控檢測動作。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸控檢測方法，其特征在于，所述觸控組件包括與所述公共電極相對設(shè)置的觸控電極以及與所述觸控電極和所述公共電極連接的觸控電路，其中所述觸控電路在所述公共電極和所述觸控電極中的一者上施加驅(qū)動信號，并從所述公共電極和所述觸控電極中的另一者上獲取檢測信號，進而對觸控動作在所述公共電極和所述觸控電極之間引起的電容變化進行檢測。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的觸控檢測方法，其特征在于，所述觸控電極為多條，所述觸控電極的數(shù)量小于所述柵極線的數(shù)量，以使得所述觸控電路在每一幀內(nèi)對每一所述觸控電極執(zhí)行至少兩次所述觸控檢測動作。
【文檔編號】G09G3/36GK104460082SQ201410758623
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】盧宇程, 國春朋, 邢振周 申請人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司