具有觸控功能的液晶顯示器及其觸控檢測方法
2023-09-19 08:33:10 1
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行多次柵極驅動和灰階驅動動作，觸控組件在顯示組件執行當前的柵極驅動和灰階驅動動作且公共電極上的電壓處於穩定後執行觸控檢測動作。通過上述方式，本發明能夠降低顯示信號和觸控信號的相互幹擾，改善顯示品質和觸控效果。
【專利說明】具有觸控功能的液晶顯示器及其觸控檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及液晶顯示【技術領域】，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】
[0002]當前，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，以其利於實現液晶顯示面板的薄型化和輕量化的特點，更是成為本領域的發展趨勢。採用in-cell技術的液晶顯示面板中，通常將公共電極作為觸屏電極用以發送和接收觸控信號，由於公共電極還用以發送和接收顯示信號，因此顯示信號和觸控信號極易相互幹擾，從而影響液晶顯示器的觸控效果和顯示品質。
【發明內容】
[0003]本發明主要解決的技術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幹擾，改善液晶顯示器的觸控效果和顯示品質。
[0004]為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是: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行多次柵極驅動和灰階驅動動作，觸控組件在顯示組件執行當前的柵極驅動和灰階驅動動作且公共電極上的電壓處於穩定後執行觸控檢測動作。
[0005]其中，觸控組件進一步在顯示組件執行下一次柵極驅動和灰階驅動動作前結束當前的觸控檢測動作。
[0006]其中，顯示組件包括柵極驅動器、數據驅動器、多條平行設置的柵極線以及多條平行設置且與柵極線絕緣交叉的數據線，柵極線和數據線定義多個陣列方式排布的像素區域，顯示組件還包括設置於每一像素區域的TFT和像素電極，TFT的柵極對應連接柵極線，TFT的源極對應連接數據線，TFT的漏極對應連接像素電極，公共電極與像素電極相對設置，柵極驅動器依次為柵極線提供柵極驅動信號，以依次啟動柵極線對應的TFT，數據驅動器向數據線提供灰階驅動信號，以使灰階驅動信號經啟動TFT施加至像素電極，觸控組件在柵極驅動器提供柵極驅動信號、數據驅動器提供灰階驅動信號且公共電極上的電壓處於穩定後執行觸控檢測動作。
[0007]其中，觸控組件包括與公共電極相對設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動信號，並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，觸控電極的數量小於柵極線的數量，以使得觸控電路在每一幀內對每一觸控電極執行至少兩次觸控檢測動作。
[0009]為解決上述技術問題，本發明採用的另一個技術方案是: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行多次柵極驅動和灰階驅動動作；觸控組件在顯示組件執行當前的柵極驅動和灰階驅動動作且公共電極上的電壓處於穩定後執行觸控檢測動作。
[0010]其中，觸控檢測方法進一步包括:觸控組件在顯示組件執行下一次柵極驅動和灰階驅動動作前結束當前的觸控檢測動作。
[0011]其中，顯示組件包括柵極驅動器、數據驅動器、多條平行設置的柵極線以及多條平行設置且與柵極線絕緣交叉的數據線，柵極線和數據線定義多個陣列方式排布的像素區域，顯示組件還包括設置於每一像素區域的TFT和像素電極，TFT的柵極對應連接柵極線，TFT的源極對應連接數據線，TFT的漏極對應連接像素電極，公共電極與像素電極相對設置，柵極驅動器依次為柵極線提供柵極驅動信號，以依次啟動柵極線對應的TFT，數據驅動器向數據線提供灰階驅動信號，以使灰階驅動信號經啟動TFT施加至像素電極，觸控組件在柵極驅動器提供柵極驅動信號、數據驅動器提供灰階驅動信號且公共電極上的電壓處於穩定後執行觸控檢測動作。
[0012]其中，觸控組件包括與公共電極相對設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動信號，並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，觸控電極的數量小於柵極線的數量，以使得觸控電路在每一幀內對每一觸控電極執行至少兩次觸控檢測動作。
[0014]通過上述技術方案，本發明實施例所產生的有益效果是:本發明實施例的具有觸控功能的液晶顯示器，設計觸控組件在顯示組件執行當前的柵極驅動和灰階驅動動作且公共電極上的電壓處於穩定後執行觸控檢測動作，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幹擾，改善液晶顯示器的觸控效果和顯示品質。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明優選實施例的液晶顯示器的結構示意圖；
[0016]圖2是圖1所示顯示組件一實施例的結構示意圖；
[0017]圖3是本發明液晶顯示器的各個信號的時序圖；
[0018]圖4是本發明中各個觸控電極的信號時序圖；
[0019]圖5是本發明優選實施例的觸控檢測方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，本發明以下所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0021]圖1是本發明優選實施例的液晶顯示器的結構示意圖。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可以設置於液晶顯示器10的彩膜基板上，顯示組件11設置於液晶顯示器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構示意圖。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包括柵極驅動器111、數據驅動器112、多條平行設置的柵極線G1, G2,…，GnW及多條平行設置且與柵極線G1, G2,…，Gn絕緣交叉的數據線D1, D2,…，Dn，其中多條柵極線G1, G2,…，Gn和多條數據線D 1； D2,…，DnS義多個陣列方式排布的像素區域113。
[0024]每一像素區域113包括薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)T和像素電極P，像素電極P與公共電極13相對設置，薄膜電晶體T包括柵極g、源極s和漏極d，其中像素電極P對應連接漏極d，柵極線對應連接柵極g，數據線對應連接源極S，薄膜電晶體T導通時經源極s傳輸數據驅動信號至像素電極P。
[0025]柵極驅動器111依次為多條柵極線G1, G2,…，Gn提供柵極驅動信號，以依次啟動柵極線對應的薄膜電晶體T，數據驅動器112向多條數據線D1, D2,…，Dn提供灰階驅動信號，以使灰階驅動信號經啟動的薄膜電晶體T施加至像素電極P。具體而言，
[0026]在本實施例中，同一條柵極線驅動多個像素區域113，並且該多個像素區域113分別顯示如圖2所示的顏色G(綠色，Green)、R(紅色，Red)以及B(藍色，Blue)。在柵極線傳輸柵極驅動信號時，同一條柵極線驅動的多個像素區域113的薄膜電晶體T都打開，多條數據線D1, D2,…，Dn同時傳輸灰階驅動信號到相應的像素電極P，以向顯示不同顏色的像素區域113進行充電。
[0027]圖3是本發明優選實施例的各個信號的時序圖。結合圖1?圖3所示，通過柵極驅動信號GOE控制柵極線的信號輸出，通過灰階驅動信號STB控制數據線的信號輸出，使得顯示組件11在每一幀依次執行多次柵極驅動和灰階驅動動作，通過觸控驅動信號TPE(TouchPanel Enabled)控制觸控電路122，以執行觸控檢測動作。
[0028]在顯示階段，柵極驅動信號GOE輸出高電平，控制柵極線匕進行高電平輸出，並打開薄膜電晶體T，同時灰階驅動信號STB輸出高電平，驅動數據線D1輸入相應的電壓值，從而為像素區域113充電，充電完成後，柵極驅動器111提供的柵極驅動信號、數據驅動器112提供的灰階驅動信號以及公共電極13上的電壓Vcom趨於穩定，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中的一者上施加驅動信號，並從公共電極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執行下一次柵極驅動和灰階驅動動作前結束當前的觸控檢測動作。具體地，觸控階段結束時由觸控檢測信號TPE輸出低電平進行指示，同時柵極驅動信號GOE輸出低電平，控制柵極線G1進行低電平輸出，關閉薄膜電晶體T以結束該行柵極線匕的掃描。隨後，控制柵極驅動信號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執行當前的柵極驅動和灰階驅動動作且公共電極13上的電壓處於穩定後執行觸控檢測動作，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幹擾，改善液晶顯示器10的觸控效果和顯示品質。
[0032]本發明實施例優選觸控電極121的數量小於柵極線的數量，使得觸控電路122在每一幀內對每一觸控電極121執行至少兩次觸控檢測動作，觸控檢測的次數較高，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的驅動功能決定，例如具有44個電極引腳(Tx pins)的觸控IC實現觸控檢測的頻率為120Hz、顯示組件11包括880條柵極線且幀頻率為60Hz時，結合圖4所不，每條觸控電極121在一幀畫面的時間內將被發送兩次信號，完成120Hz的觸控檢測需要觸控檢測信號TPE在一幀時間內發送88次信號，從而保證觸控檢測動作在預期的時間段發生。其中，根據柵極線數量的變化，每次發送信號的間隔可進行對應調整。
[0034]圖5是本發明優選實施例的觸控檢測方法的流程圖，該觸控檢測方法用於對圖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行多次柵極驅動和灰階驅動動作。
[0036]步驟S52:液晶顯示器的觸控組件在顯示組件執行當前的柵極驅動和灰階驅動動作且公共電極上的電壓處於穩定後執行觸控檢測動作。
[0037]進一步地，觸控組件在顯示組件執行下一次柵極驅動和灰階驅動動作前結束當前的觸控檢測動作。
[0038]本實施例的觸控檢測方法，可由上述液晶顯示器10的各個結構元件對應執行，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，本發明實施例的具有觸控功能的液晶顯示器，設計觸控組件在顯示組件執行當前的柵極驅動和灰階驅動動作且公共電極上的電壓處於穩定後執行觸控檢測動作，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幹擾，改善液晶顯示器的觸控效果和顯示品質
[0040]以上所述僅為本發明的實施方式，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
【權利要求】
1.一種具有觸控功能的液晶顯示器，其特徵在於，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行多次柵極驅動和灰階驅動動作，所述觸控組件在所述顯示組件執行當前的柵極驅動和灰階驅動動作且所述公共電極上的電壓處於穩定後執行觸控檢測動作。
2.根據權利要求1所述的液晶顯示器，其特徵在於，所述觸控組件進一步在所述顯示組件執行下一次柵極驅動和灰階驅動動作前結束當前的觸控檢測動作。
3.根據權利要求1所述的液晶顯示器，其特徵在於，所述顯示組件包括柵極驅動器、數據驅動器、多條平行設置的柵極線以及多條平行設置且與所述柵極線絕緣交叉的數據線，所述柵極線和所述數據線定義多個陣列方式排布的像素區域，所述顯示組件還包括設置於每一所述像素區域的TFT和像素電極，所述TFT的柵極對應連接所述柵極線，所述TFT的源極對應連接所述數據線，所述TFT的漏極對應連接所述像素電極，所述公共電極與所述像素電極相對設置，所述柵極驅動器依次為所述柵極線提供柵極驅動信號，以依次啟動所述柵極線對應的所述TFT，所述數據驅動器向所述數據線提供灰階驅動信號，以使所述灰階驅動信號經啟動所述TFT施加至所述像素電極，所述觸控組件在所述柵極驅動器提供所述柵極驅動信號、所述數據驅動器提供所述灰階驅動信號且所述公共電極上的電壓處於穩定後執行所述觸控檢測動作。
4.根據權利要求2所述的液晶顯示器，其特徵在於，所述觸控組件包括與所述公共電極相對設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動信號，並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.根據權利要求4所述的液晶顯示器，其特徵在於，所述觸控電極為多條，所述觸控電極的數量小於所述柵極線的數量，以使得所述觸控電路在每一幀內對每一所述觸控電極執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，其特徵在於，所述觸控檢測方法包括: 所述顯示組件在每一幀依次執行多次柵極驅動和灰階驅動動作； 所述觸控組件在所述顯示組件執行當前的柵極驅動和灰階驅動動作且所述公共電極上的電壓處於穩定後執行觸控檢測動作。
7.根據權利要求6所述的觸控檢測方法，其特徵在於，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行下一次柵極驅動和灰階驅動動作前結束當前的觸控檢測動作。
8.根據權利要求6所述的觸控檢測方法，其特徵在於，所述顯示組件包括柵極驅動器、數據驅動器、多條平行設置的柵極線以及多條平行設置且與所述柵極線絕緣交叉的數據線，所述柵極線和所述數據線定義多個陣列方式排布的像素區域，所述顯示組件還包括設置於每一所述像素區域的TFT和像素電極，所述TFT的柵極連接對應的所述柵極線，所述TFT的源極連接對應的所述數據線，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置，所述柵極驅動器依次為所述柵極線提供柵極驅動信號，以依次啟動所述柵極線對應的所述TFT，所述數據驅動器向所述數據線提供灰階驅動信號，以使所述灰階驅動信號經啟動所述TFT施加至所述像素電極，所述觸控組件在所述柵極驅動器提供所述柵極驅動信號、所述數據驅動器提供所述灰階驅動信號且所述公共電極上的電壓處於穩定後執行所述觸控檢測動作。
9.根據權利要求7所述的觸控檢測方法，其特徵在於，所述觸控組件包括與所述公共電極相對設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動信號，並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.根據權利要求9所述的觸控檢測方法，其特徵在於，所述觸控電極為多條，所述觸控電極的數量小於所述柵極線的數量，以使得所述觸控電路在每一幀內對每一所述觸控電極執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 優先權日:2014年12月10日
【發明者】盧宇程, 國春朋, 邢振周 申請人:深圳市華星光電技術有限公司