CN102053410A - 触控显示面板、触控显示装置和平面显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种触控显示面板，其包括多条扫描线、多条数据线和多个触控感应单元，每个触控感应单元包括一第一像素单元、一第二像素单元和一第三像素单元，其中每个像素单元包括一像素电极、一存储电容电极和一补偿电容，该像素电极和该存储电容电极之间设置有一存储电容，该补偿电容连接在该像素电极和该扫描线之间，且该第一、第二、第三像素单元三者的存储电容的电容比及其补偿电容的电容比均等于三者的像素电极的面积比。该触控显示面板可以减少画面闪烁。

Description

触控显示面板、触控显示装置和平面显示面板
技术领域
本发明涉及一种触控显示技术，特别地，涉及一种触控显示面板和使用该触控显示面板的触控显示装置，以及一种平面显示面板。
背景技术
随着平板显示技术的蓬勃发展及制造成本的日益降低，具有辐射低、厚度小、功耗低等优点的平板显示装置越来越受到消费者的青睐，因此被广泛地应用在电子产品，比如手机、游戏机、掌上电脑等。通常来说，平板显示装置主要包括等离子显示装置(PDP)、液晶显示装置(LCD)和有机电致发光二极管显示装置(OLED)等。其中，液晶显示装置由于具有相对低廉的成本，逐渐成为目前市场上主流的平面显示装置。
为了符合现代人对于更加便利、更加直观的人机界面的需要，近年来市场上逐渐推出各种各样具有触控功能的平板显示装置，即触控显示装置。触控显示装置一般可分为外置式和内嵌式两种。其中，内嵌式触控显示装置是将触控感应元件直接制作在液晶显示面板之中，从而实现触控面板和液晶显示面板两者的集成。具体而言，内嵌式触控显示装置的面板(即触控显示面板)包括多个像素单元，其中，触控感应元件设置在部分像素单元中。该触控感应单元需要占用其对应像素单元的一部分面积，因此其会导致此部分像素单元中的像素电极小于其他像素单元。
由于像素电极的大小不同，现有的触控显示面板中设置有触控感应元件的像素单元的液晶电容也随着与其他像素单元不同。因此，现有的触控显示装置在工作时，当扫描电压在高电平和低电平之间进行切换时，上述液晶电容的差异性可能导致像素单元之间的馈通(Feed-Through)电压不一致，从而引起画面闪烁(Flicker)。
发明内容
为解决现有技术的触控显示装置存在画面闪烁的问题，有必要提供一种可以减少画面闪烁的触控显示面板和触控显示装置。
同时有必要提供一种与该触控显示面板对应的平面显示面板。
一种触控显示面板包括多条扫描线、多条数据线和多个触控感应单元，每个触控感应单元包括一第一像素单元、一第二像素单元和一第三像素单元，其中每个像素单元包括一像素电极、一存储电容电极和一补偿电容，该像素电极和该存储电容电极之间设置有一存储电容，该补偿电容连接在该像素电极和该扫描线之间，且该第一、第二、第三像素单元三者的存储电容的电容比及三者的补偿电容的电容比均等于三者的像素电极的面积比。
一种触控显示装置，其包括一触控显示面板、一扫描驱动电路和一数据驱动电路，该触控显示面板包括多条连接至该扫描驱动电路的扫描线、多条连接至该数据驱动电路的数据线和多个触控感应单元。每个触控感应单元包括一第一像素单元和一第二像素单元，其中每个像素单元包括一像素电极、一公共电极、一存储电容和一补偿电容，该像素电极与该公共电极之间形成一液晶电容，该补偿电容连接在该像素电极和该扫描线之间，且该第一、第二像素单元二者的存储电容的电容比及二者的补偿电容的电容比均等于二者的液晶电容的电容比。
一种平面显示面板，其包括多条扫描线、多条数据线和多个像素单元组，其特征在于：每个像素单元组包括一第一像素单元、一第二像素单元和一第三像素单元，其中每个像素单元包括一像素电极、一公共电极、一存储电容电极和一补偿电容，该像素电极与该公共电极之间形成一液晶电容，该像素电极和该存储电容电极之间设置有一存储电容，该补偿电容连接在该像素电极和该扫描线之间，且该第一、第二、第三像素单元三者的存储电容的电容比及三者的补偿电容的电容比至少其中之一等于三者的液晶电容的电容比。
本发明提供的触控显示面板或触控显示装置中，每个触控显示单元内部的第一、第二、第三像素单元三者的存储电容和补偿电容的电容比均等于其像素电极的面积比，或者该第一、第二像素单元二者的存储电容和补偿电容的电容比均等于其液晶电容的电容比。通过此结构，在工作过程中，同一个触控显示单元内部的各个像素单元所产生的馈通电压值基本保持一致，从而有效降低该触控显示面板或该触控显示装置的画面闪烁现象，提高其画面显示质量。
本发明提供的平面显示面板中，每个像素单元组内部的第一、第二、第三像素单元三者的存储电容和补偿电容的电容比的至少其中之一等于其液晶电容的电容比。由此，在该平面显示面板的工作过程中，同一个像素单元组的各个像素单元所产生的馈通电压值相差不大，从而降低该平面显示面板的画面闪烁现象，提高其画面显示质量。
附图说明
图1为本发明触控显示装置一较佳实施方式的等效电路示意图。
图2为图1所示触控显示装置的触控显示面板中的触控感应单元的平面结构示意图。
图3为图1所示触控显示装置的触控显示面板中的像素单元的实际工作波形图。
具体实施方式
请参阅图1，其为本发明触控显示装置一较佳实施方式的等效电路示意图。所述触控显示装置100为内嵌式触控显示装置，其包括触控显示面板110、扫描驱动电路120、数据驱动电路130和公共电压电路140。
该触控显示面板110可以为平面显示面板，比如液晶显示面板，其包括多条平行设置的扫描线150、多条相互平行并垂直于该扫描线150的数据线160、多条平行于该扫描线150并与该扫描线间隔设置的公共线170，以及多个由该扫描线150和数据线160分隔界定且呈矩阵分布的像素单元180。每个像素单元180分别包括一薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)181、一像素电极182、一公共电极183、一存储电容电极184和一补偿电容187。
其中，该薄膜晶体管181的栅极通过其对应的扫描线150连接至该扫描驱动电路120，其漏极通过其对应的数据线160连接至该数据驱动电路130，其源极连接至该像素电极182。并且，本实施方式中，该薄膜晶体管181的栅极和源极相互交叠，并与夹于二者之间的栅绝缘层共同形成一交叠电容，该交叠电容也可以称为该该薄膜晶体管181的栅极和源极之间的寄生电容。于本实施方式中，该交叠电容作为上述补偿电容187，且该补偿电容187连接在该扫描线150和该像素电极182之间。
该公共电极183设置在该触控显示面板110的彩色滤光片(Color Filter，CF)基板(通常称为上基板)，且在每个像素单元180中，该公共电极183、该像素电极182以及夹在其间的液晶层构成一液晶电容185。另外，该存储电容电极184设置在该触控显示面板110的TFT基板(通常称为下基板)，且在每个像素单元180中，该存储电容电极184、该像素电极182以及夹在其间的绝缘层构成一存储电容186。其中，本实施方式中，该存储电容电极184连接至对应的公共线170，具体而言，该存储电容电极184是自该公共线170延伸出来的。并且，该公共电极183和该存储电容电极184均连接至该公共电压电路140。
在该触控显示面板110中，具体地，所述呈矩阵分布的多个像素单元180可以划分为多个像素单元组，每个像素单元组可作为一个触控感应单元190。在本实施方式中，如图1所示，每3×1个像素单元180可组成一个触控感应单元190。
请一并参阅图2，其为图1所示触控显示装置100的触控显示面板110中的触控感应单元190的平面结构示意图。该触控感应单元190所包括的3×1个像素单元可以分别记为第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元，本实施方式中，该第一像素单元、第二像素单元和第三像素单元可以分别为绿(G)、蓝(B)、红(R)像素单元，且此三个像素单元均连接至同一条扫描线150。另外，每个触控感应单元190还具有一触控感应元件191。该触控感应元件191可设置在该第一、第二、第三像素单元三者中的一个，比如该第二像素单元(蓝像素单元)的内部，并与该像素单元的像素电极182相邻设置。该触控感应元件191可以具有一薄膜晶体管结构，其用于当该触控感应单元190受到外力作用时，如使用者通过手指或者触控笔向该触控感应单元190对应位置施加一触控动作时，向外部控制电路输出一触控感应信号，以使该外部控制电路可根据该触控感应信号判断出该触控动作指向位置(以下称为触控位置)的坐标并据此提供相应的控制信号控制该触控显示装置或者使用该触控显示装置的电子产品进行相应的操作。
从图2可以看出，由于该触控感应元件191需要占用其所在的第二像素单元的部分面积，因此，该第二像素单元中的像素电极182的面积小于该第一、第三像素单元中的像素电极182的面积，即S2＜S1、S2＜S3，其中，S1、S2、S3分别代表该触控感应单元190中第一、第二、第三像素单元的像素电极182面积。另外，S1可等于S3。为便于描述，以下假设该第一、第二、第三像素单元的像素电极182面积比S1∶S2∶S3＝1∶m∶n，则该第一、第二、第三像素单元182的液晶电容185的电容比也为1∶m∶n。本实施方式提供的触控显示面板110的触控感应单元190中，通过对该第一、第二、第三像素单元中的薄膜晶体管181的栅极和源极之间的交叠面积进行控制，可使得该第一、第二、第三像素单元中的补偿电容187的电容值之间的比例同样满足1∶m∶n。即，在该触控显示面板110中，每个触控感应单元190中的第一、第二、第三像素单元的补偿电容187的电容比等于其像素电极182的面积比。
另一方面，本实施方式提供的触控显示面板110的触控感应单元190中，通过对该第一、第二、第三像素单元的存储电容电极184与该像素电极182之间的交叠面积进行控制，可使得该第一、第二、第三像素单元中的存储电容186的电容值之间的比例同样满足1∶m∶n。即，在该触控显示面板110中，每个触控感应单元190中的第一、第二、第三像素单元的存储电容186的电容比同样等于其像素电极182的面积比。
当该触控显示装置100进行画面显示时，该扫描驱动电路120提供高电平并依序施加到该扫描线150，当第i条扫描线接收到该高电平时，该触控显示面板110中第i行像素单元180的薄膜晶体管181导通，此时，数据驱动电路130便将数据信号分别通过对应的数据线160和薄膜晶体管181提供给所述第i行像素单元，以使所述触控显示面板110显示对应的画面。
请参阅图3，其为该触控显示面板110中一个像素单元180的实际工作波形图。其中，T1为该扫描驱动电路120提供给该像素单元180的扫描信号，T2为该公共电压电路140提供给像素单元180的公共电压信号，T3表示该像素单元180的液晶电容185的电压的变化曲线。从图3可以看出，该像素单元180在相邻两帧接收的数据电压信号的极性相反。
具体而言，在进行第N帧画面的显示过程中，该像素单元180接收到一个高电平Vgh的扫描信号，此时该数据驱动电路130开始为该像素单元180提供数据信号并向其内部的液晶电容185充电，因此该液晶电容185的电压逐渐增加，直至该扫描信号从高电平Vgh转换为低电平Vgl。在该扫描信号从高电平转换为低电平瞬间，该液晶电容185的电压将达到最大值Vm，之后其便开始减小直到稳定至与该数据驱动电路130提供的数据信号相对应的稳定值Vs。此后，在该第N帧画面中，该像素单元180便显示一个与该稳定值Vs对应的灰阶。
该最大值Vm和稳定值Vs之间的电压差为该像素单元180的馈通(Feed-Through)电压值Vp。通过分析发现，Vp与该像素单元180的液晶电容185之间的满足以下关系(公式A)：
Vp＝Cgs(Vgh-Vgl)/(Cgs+Clc+Cst)      (A)
其中，Clc、Cst Cgs、分别表示该像素单元180内部的液晶电容185、存储电容186和补偿电容187的电容值。并且，(Vgh-Vgl)为扫描信号的高电平和低电平的电压差，其通常为一固定值。
本实施方式提供的触控显示装置100中，在触控显示面板110的每个触控显示单元190内部的第一、第二、第三像素单元的存储电容186和补偿电容187的电容比均分别等于第一、第二、第三像素单元的像素电极182的面积比，其中该第一、第二、第三像素单元的像素电极182的面积比即为该第一、第二、第三像素单元的液晶电容185的电容比，因此，根据以上公式A可以得出在同一个触控显示单元190内部的各个像素单元在工作过程中所产生的馈通电压值Vp将基本保持一致，从而有效降低该触控显示装置100的画面闪烁现象，提高该触控显示装置100的显示质量。
然而，本发明触控显示装置100并不限于上述实施方式所述，比如，以上将该薄膜晶体管111的栅源交叠电容作为该补偿电容187仅是本发明一种可选的实现方案，在其他替代实施方式中，该补偿电容187还可以由该像素单元180中的其他交叠电容构成，如，该扫描线150还可具有多个延伸电极，每个延伸电极分别延伸至一对应的像素单元180内部并于其像素电极182相互交叠，从而形成一交叠电容来作为该补偿电容187。又如在另一种替代实施方式中，该补偿电容187还可以为专门制作在该扫描线150和像素电极182之间的薄膜电容。
此外，在另一种变形实施方式中，可以仅将每个每个像素单元组内部的第一、第二、第三像素单元三者的存储电容186电容比设置为等于三者像素电极182的面积比，或者仅将每个像素单元组内部的第一、第二、第三像素单元三者的补偿电容187的电容比设置为等于三者像素电极182的面积比。由此，在该触控显示面板110的工作过程中，同一个像素单元组的各个像素单元所产生的馈通电压值相差不大，从而降低该触控显示面板110的画面闪烁现象，提高其画面显示质量。
另外，本发明的较佳实施方式中，该公共线170延伸出的存储电容电极184与该像素电极182之间的交叠电容作为存储电容186，然而，在替代实施方式中，也可以由该扫描线150延伸出一存储电容电极，该扫描线150的存储电容电极与该像素电极182之间的交叠电容作为存储电容。

Claims (13)

1.一种触控显示面板，其包括多条扫描线、多条数据线和多个触控感应单元，其特征在于：每个触控感应单元包括一第一像素单元、一第二像素单元和一第三像素单元，其中每个像素单元包括一像素电极、一存储电容电极和一补偿电容，该像素电极和该存储电容电极之间设置有一存储电容，该补偿电容连接在该像素电极和该扫描线之间，且该第一、第二、第三像素单元三者的存储电容的电容比及三者的补偿电容的电容比均等于三者的像素电极的面积比。
2.如权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于：该像素单元还包括一薄膜晶体管，其栅极、漏极和源极分别连接至对应的扫描线、数据线和像素电极，且该补偿电容为由该薄膜晶体管的栅极和源极相互交叠而形成的交叠电容。
3.如权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于：该扫描线包括多个延伸至该像素单元的延伸电极，且该补偿电容为由该扫描线的延伸电极与该像素电极相互交叠而形成的交叠电容。
4.如权利要求1至3中任一项所述的触控显示面板，其特征在于：该第一、第二、第三像素单元连接于同一扫描线，且分别为绿、蓝、红像素单元。
5.如权利要求4所述的触控显示面板，其特征在于：该绿、蓝、红像素单元三者中的一个的内部设置有触控感应元件，该触控感应元件用于在该触控感应单元受到外力作用时提供一触控感应信号。
6.一种触控显示装置，其包括一触控显示面板、一扫描驱动电路和一数据驱动电路，该触控显示面板包括多条连接至该扫描驱动电路的扫描线、多条连接至该数据驱动电路的数据线和多个触控感应单元，其特征在于：每个触控感应单元包括一第一像素单元和一第二像素单元，其中每个像素单元包括一像素电极、一公共电极、一存储电容和一补偿电容，该像素电极与公共电极之间形成一液晶电容，该补偿电容连接在该像素电极和该扫描线之间，且该第一、第二像素单元二者的存储电容的电容比及二者的补偿电容的电容比均等于二者的液晶电容的电容比。
7.如权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于：该像素单元还包括一薄膜晶体管，其栅极、漏极和源极分别连接至对应的扫描线、数据线和像素电极，且该补偿电容为由该薄膜晶体管的栅极和源极相互交叠而形成的交叠电容。
8.如权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于：该补偿电容为由该扫描线与该像素电极相互交叠而形成的交叠电容。
9.如权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于：该第一和第二像素单元连接于同一扫描线，且该第一和第二像素单元二者中的一个的内部设置有触控感应元件，该触控感应元件用于在该触控感应单元受到外力作用时提供一触控感应信号。
10.一种平面显示面板，其包括多条扫描线、多条数据线和多个像素单元组，其特征在于：每个像素单元组包括一第一像素单元、一第二像素单元和一第三像素单元，其中每个像素单元包括一像素电极、一公共电极、一存储电容电极和一补偿电容，该像素电极与公共电极之间形成一液晶电容，该像素电极和该存储电容电极之间设置有一存储电容，该补偿电容连接在该像素电极和该扫描线之间，且该第一、第二、第三像素单元三者的存储电容的电容比及三者的补偿电容的电容比至少其中之一等于三者的液晶电容的电容比。
11.如权利要求10所述的平面显示面板，其特征在于：该像素单元还包括一薄膜晶体管，其栅极、漏极和源极分别连接至对应的扫描线、数据线和像素电极，且该补偿电容为由该薄膜晶体管的栅极和源极相互交叠而形成的交叠电容。
12.如权利要求10所述的平面显示面板，其特征在于：该扫描线包括多个延伸至该像素单元的延伸电极，且该补偿电容为由该扫描线的延伸电极与该像素电极相互交叠而形成的交叠电容。
13.如权利要求10所述的平面显示面板，其特征在于：该第一像素单元、一第二像素单元和一第三像素单元连接于同一扫描线，且该第一、第二和第三像素单元三者中至少一个的内部设置有触控感应元件，该触控感应元件用于在该触控感应单元受到外力作用时提供一触控感应信号。
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