CN105260076A - 触控面板及其驱动方法、触控显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种触控面板的驱动方法,所述触控面板包括交叉设置的栅极线和数据线,以及设置于所述栅极线和所述数据线的交叉处且连接所述栅极线和所述数据线的开关元件,其中,在触控扫描阶段,当触控扫描电压被施加时,被施加到所述栅极线上的栅截止电压以相同的振幅和频率跟随所述触控扫描电压进行振荡,以防止所述开关元件在触控扫描阶段被打开。本发明还提供了一种利用该驱动方法进行驱动显示的触控面板、触控显示器。本发明通过使栅极截止电压在触控扫描阶段以同样的振幅和频率跟随触控扫描电压进行振荡,从而避免开关元件的控制端被打开,进而防止了像素电流的漏电,提高显示效果。
Description
技术领域
本发明属于触控显示技术领域,具体地讲,涉及一种触控面板及其驱动方法、触控显示器。
背景技术
随着智能电子产品的普及,电容式触控屏已经被广泛的应用于手机、平板电脑等各种电子产品中。目前,较为常见的电容式触控屏有OGS(OneGlassSolution,即一体化触控)、On-Cell(外挂式)和In-Cell(内嵌式)三种技术。其中,In-Cell技术由于其制作工艺上的优势,相比OGS技术和On-Cell技术,具有更加轻薄、透光性更好、结构更加稳定等优点。
然而,在采用In-Cell技术的电容式触控屏中,在触控扫描阶段,由于触控扫描电压的施加,会导致开关元件(例如薄膜晶体管TFT)的控制端被打开,从而造成像素漏电现象的发生,进而影响显示效果。
因此,现有技术有待改进和发展。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种触控显示器的驱动方法,所述触控显示器包括交叉设置的栅极线和数据线、以及设置于所述栅极线和所述数据线的交叉处且连接所述栅极线和所述数据线的开关元件,其中,在触控扫描阶段,当触控扫描电压被施加时,被施加到所述栅极线上的栅截止电压以相同的振幅和频率跟随所述触控扫描电压进行振荡,以防止所述开关元件在触控扫描阶段被打开。
本发明的另一目的还在于提供一种触控面板,其包括交叉设置的栅极线和数据线、以及设置于所述栅极线和所述数据线的交叉处且连接所述栅极线和所述数据线的开关元件,其中,在触控扫描阶段,当触控扫描电压被施加时,被施加到所述栅极线上的栅截止电压以相同的振幅和频率跟随所述触控扫描电压进行振荡,以防止所述开关元件在触控扫描阶段被打开。
进一步地,在触控扫描阶段,当触控扫描电压被施加时,被施加到所述数据线上的数据电压以相同的振幅和频率跟随所述触控扫描电压进行振荡,以降低所述数据线与作为触控电极的公共电极之间的耦合电容。
进一步地,所述开关元件为薄膜晶体管,所述薄膜晶体管的栅极连接到所述栅极线,所述薄膜晶体管的源极连接到所述数据线,所述薄膜晶体管的漏极连接到像素电极。
进一步地,所述薄膜晶体管为PMOS薄膜晶体管或者NMOS薄膜晶体管或者CMOS薄膜晶体管。
本发明的又一目的又在于提供了一种具有上述触控面板的触控显示器。
本发明的有益效果:本发明通过使栅极截止电压在触控扫描阶段以同样的振幅和频率跟随触控扫描电压进行振荡,从而避免开关元件的控制端被打开,进而防止了像素电流的漏电,提高显示效果。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述,本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚,附图中:
图1示出了根据本发明的实施例的触控面板的框图;
图2示出了图1中所示的触控面板中的像素的电路图;
图3是根据本发明的实施例的栅极电压、数据电压及触控扫描电压的波形图;
图4是根据本发明的实施例的栅极-源极电压Vgs与漏极电流Id的关系曲线图。
具体实施方式
以下,将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而,可以以许多不同的形式来实施本发明,并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反,提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用,从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
图1示出了根据本发明的实施例的触控面板的框图。图2示出了图1中所示的触控面板中的像素的电路图。在实施例中,以液晶显示面板为例对触控面板进行说明,但本发明并不限制于此。
参照图1,根据本发明的实施例的触控面板包括:液晶面板组件300;栅极驱动器400和数据驱动器500,二者都连接到液晶面板组件300;灰度电压产生器800,连接到数据驱动器500;以及信号控制器(或称时序控制器)600,用于控制液晶面板组件300、栅极驱动器400、数据驱动器500和灰度电压产生器800。
液晶面板组件300包括多条显示信号线和连接到显示信号线并按阵列排列的多个像素PX。液晶面板组件300可以包括:彼此面对的下显示面板(未示出)和上显示面板(未示出),以及被***在下显示面板和上显示面板之间的液晶层(未示出)。
可以在下显示面板上布置显示信号线。显示信号线可以包括传送栅极信号的多条栅极线G1至Gn和传送数据信号的多条数据线D1至Dm。栅极线G1至Gn按行方向延伸并且彼此平行,而数据线D1至Dm按列方向延伸并且彼此平行。
每个像素PX包括:开关器件,连接到相应的栅极线和相应的数据线;以及液晶电容器,连接到该开关器件。如果必要,每个像素PX也可以包括存储电容器,其与液晶电容器并联连接。
每个像素PX的开关器件是三端器件,因此具有连接到相应栅极线的控制端、连接到相应数据线的输入端和连接到相应液晶电容器的输出端。
栅极驱动器400连接到栅极线G1至Gn,并向栅极线G1至Gn施加栅极电压,该栅极电压是由外部源施加到栅极驱动器400的栅极导通电压Vg1和栅极截止电压Vg2的组合。参照图1,在液晶面板组件300的一侧布置栅极驱动器400,并且栅极线G1至Gn都连接到该栅极驱动器400。然而,本发明不限于此。也就是说,可以在液晶面板组件300的两侧提供和布置两个栅极驱动器,并且栅极线G1至Gn都连接到两个栅极驱动器的每一个。例如,在大尺寸LCD的情况下,很难仅通过使用一个栅极驱动器就将栅极导通电压Vg1和栅极截止电压Vg2从栅极线G1至Gn的一端传送到另一端。为了解决这个问题,可以提供两个栅极驱动器。一个栅极驱动器可以连接到栅极线G1至Gn的一端,而另一个栅极驱动器可以连接到栅极线G1至Gn的另一端。栅极驱动器400可以被嵌入在液晶面板组件300中作为具有至少一个薄膜晶体管(TFT)的集成电路。
灰度电压产生器800产生与像素PX的透射率紧密相关的灰度电压。该灰度电压被提供给每个像素PX,并且根据公共电压Vcom而具有正值或负值。
数据驱动器500连接到液晶面板组件300的数据线D1至Dm,并向像素PX施加由灰度电压产生器800产生的灰度电压作为数据电压。如果灰度电压产生器800不是提供所有的灰度电压而是仅提供基准灰度电压,则数据驱动器500可以通过将基准灰度电压分压而产生各种灰度电压,并选择各种灰度电压中的一个作为数据电压。
栅极驱动器400或数据驱动器500可以与显示信号线(栅极线G1至Gn和数据线D1至Dm)和TFT一起被集成在液晶面板组件300上。可替换地,栅极驱动器400或数据驱动器500可以被安装在柔性印刷电路薄膜(未示出)上,然后附接到液晶面板组件300作为带载封装(TapeCarrierPackage,简称TCP)。
信号控制器600控制栅极驱动器400和数据驱动器500的操作。
信号控制器600从外部图形控制器(未示出)接收输入图像信号(R、G和B)以及用于控制输入图像信号的显示的多个输入控制信号,例如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟信号MCLK、数据使能信号DE。信号控制器600根据输入控制信号适当处理输入图像信号(R、G和B),从而产生符合液晶面板组件300的操作条件的图像数据DAT。然后,信号控制器600产生栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2,将栅极控制信号CONT1传送到栅极驱动器400,并将数据控制信号CONT2和图像数据DAT传送到数据驱动器500。
栅极控制信号CONT1可以包括:扫描开始信号STV,用于启动栅极驱动器400的操作,即扫描操作;以及至少一个时钟信号,用于控制何时输出栅极导通电压Vg1。栅极控制信号CONT1也可以包括输出使能信号OE,用于限制栅极导通电压Vg1的持续时间。时钟信号可以被用作选择信号SE。
数据控制信号CONT2可以包括:水平同步开始信号STH,其指示图像数据DAT的传输;加载信号LOAD,其请求向数据线D1至Dm施加与图像数据DAT对应的数据电压;以及数据时钟信号HCLK。数据控制信号CONT2也可以包括反转信号RVS,用于反转数据电压相对于公共电压Vcom的极性,这此后被称为“数据电压的极性”。
数据驱动器500响应于数据控制信号CONT2从信号控制器600接收图像数据DAT,通过从由灰度电压产生器800提供的多个灰度电压中选择与图像数据DAT对应的灰度电压而将图像数据转换为数据电压。然后,数据驱动器500将数据电压施加到数据线D1至Dm。
栅极驱动器400通过响应于栅极控制信号CONT1向栅极线G1至Gn施加栅极导通电压Vg1而导通连接到栅极线G1至Gn的开关器件。然后,施加到数据线D1至Dm的数据电压通过导通的开关器件而被传送到每个像素PX。
施加到每个像素PX的数据电压和公共电压Vcom之间的差可以被解释为是利用其对每个像素PX的液晶电容器充电的电压,即像素电压。液晶层内的液晶分子的排列根据像素电压的幅度而变化,因而通过液晶层传送的光的极性也可以变化,从而导致液晶层的透射率的变化。
参照图2,每个像素PX包括开关器件T、液晶电容器Clc和存储电容器Cst。开关器件T被布置在第i(1≤i≤n)栅极线GLi和第j(1≤i≤m)数据线DLj之间的交汇处。开关器件T可以是薄膜晶体管(TFT)。
开关器件T包括连接到第i栅极线GLi的控制端、连接到第j条数据线DLj的输入端、以及连接到液晶电容器Clc和存储电容器Cst的输出端。
每个像素PX包括像素电极(未示出),该像素电极连接到开关元件T的输出端。在朝向上显示面板的下显示面板上提供了公共电极。
根据本发明的实施例的触控显示屏采用显示与触控分时扫描:在显示图像(即显示阶段)时,公共电极为相应的像素PX提供公共电压;在触控扫描(即触控阶段)时,公共电极可作为驱动电极使用,用于产生驱动信号。
液晶电容器Clc包括连接到开关元件T的像素电极、公共电极、以及介于其间的液晶。存储电容器Cst包括像素电极、公共电极、以及介于期间的绝缘体。存储电容器Cst维持充电在液晶电容器Clc中的像素电压。
在显示阶段时,公共电压Vcom被施加到公共电极上。
当栅导通电压Vg1被施加到第i条栅线GLi时,开关元件T的控制端打开,数据电压通过开关元件T的输入端输入到第i行像素中的像素电极。即,数据电压充电在连接到第i条栅线GLi的液晶电容器Clc中。充电在液晶电容器Clc中的数据电压被称为像素电压。
当栅截止电压Vg2随后被施加到第i条栅线GLi时,开关元件T的控制端关闭,第i行像素中的像素电极被电断开。即,数据电压被施加到像素电极后,像素电极被维持在浮置(Floating)状态,即像素电位被提升并保持。
在触控扫描时,触控扫描信号被施加到公共电极上。
当触控扫描电压TP被施加到公共电极上时,被施加到第i条栅线GLi上的栅截止电压Vg2以同样地振幅值跟随触控扫描电压TP进行震荡,以避免开关元件T的控制端在触控扫描阶段被打开。
此外,进一步地,数据电压也可以以同样地振幅值跟随触控扫描电压TP进行震荡,这样可以在触控扫描阶段降低数据线与作为触控电极的公共电极之间的耦合电容,同时不会对栅极-源极电压Vgs产生影响。
以下将结合图3和图4对为何能避免开关元件T的控制端在触控扫描阶段被打开进行描述。在以下描述中,以PMOS-TFT作为示例来进行描述,但本发明并不限制于此,例如NMOS-TFT、CMOS-TFT也可以。
图3是根据本发明的实施例的栅极电压、数据电压及触控扫描电压的波形图。图4是根据本发明的实施例的栅极-源极电压Vgs与漏极电流Id的关系曲线图。
参照图3,在显示阶段,当栅极电压为低电压时,即栅导通电压Vg1为-10V时,栅导通电压Vg1被施加到第i条栅线GLi上,开关元件T的控制端打开,数据电压5V通过开关元件T的输入端输入到第i行像素中的像素电极。即,数据电压5V充电在连接到第i条栅线GLi的液晶电容器Clc中。
当栅极电压为高电压时,即栅截止电压Vg2为7V时,栅截止电压Vg2被施加到第i条栅线GLi,开关元件T的控制端关闭,第i行像素中的像素电极被电断开。即,数据电压5V被施加到像素电极后,像素电极被维持在浮置(Floating)状态,像素电位Vpixel被提升并保持为5.2V。并且,相应的Vgs=Vg2–Vpixel=7V-5.2V=1.8V;参照图4,当Vgs为1.8V时,对应到栅极-源极电压Vgs与漏极电流Id的关系曲线上,此时PMOS-TFT处于关闭状态。
接着,在触控扫描阶段,触控扫描电压TP被施加到公共电极上,其中,触控扫描电压TP的振幅值为4.3V,此时像素电位Vpixel被提升并保持为9.5V;如果栅截止电压Vg2不跟随触控扫描电压TP以同样地振幅值进行震荡时,则相应的Vgs=Vg2–Vpixel=7V-9.5V=-2.5V;参照图4,当Vgs为-2.5V时,对应到栅极-源极电压Vgs与漏极电流Id的关系曲线上,此时PMOS-TFT处于打开状态,从而形成像素漏电流。
而如果栅截止电压Vg2以同样地振幅值跟随触控扫描电压TP进行震荡时,此时的栅截止电压Vg2=7V+4.3V=11.3V,则相应的Vgs仍然为1.8V,即Vgs=Vg2–Vpixel=11.3V-9.5V=1.8V;参照图4,当Vgs为1.8V时,对应到栅极-源极电压Vgs与漏极电流Id的关系曲线上,此时PMOS-TFT处于关闭状态,从而不会形成像素漏电流。
综上所述,根据本发明的实施例,通过使栅截止电压以同样地振幅值跟随触控扫描电压进行震荡,以避免开关元件的控制端在触控扫描阶段被打开。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明,但是本领域的技术人员将理解:在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下,可在此进行形式和细节上的各种变化。
Claims (9)
1.一种触控面板的驱动方法,其中,所述触控显示器包括交叉设置的栅极线和数据线、以及设置于所述栅极线和所述数据线的交叉处且连接所述栅极线和所述数据线的开关元件,其特征在于,
在触控扫描阶段,当触控扫描电压被施加时,被施加到所述栅极线上的栅截止电压以相同的振幅和频率跟随所述触控扫描电压进行振荡,以防止所述开关元件在触控扫描阶段被打开。
2.根据权利要求1所述的驱动方法,其特征在于,在触控扫描阶段,当触控扫描电压被施加时,被施加到所述数据线上的数据电压以相同的振幅和频率跟随所述触控扫描电压进行振荡,以降低所述数据线与作为触控电极的公共电极之间的耦合电容。
3.根据权利要求1或2所述的驱动方法,其特征在于,所述开关元件为薄膜晶体管,所述薄膜晶体管的栅极连接到所述栅极线,所述薄膜晶体管的源极连接到所述数据线,所述薄膜晶体管的漏极连接到像素电极。
4.根据权利要求3所述的驱动方法,其特征在于,所述薄膜晶体管为PMOS薄膜晶体管或者NMOS薄膜晶体管或者CMOS薄膜晶体管。
5.一种触控面板,包括交叉设置的栅极线和数据线、以及设置于所述栅极线和所述数据线的交叉处且连接所述栅极线和所述数据线的开关元件,其特征在于,在触控扫描阶段,当触控扫描电压被施加时,被施加到所述栅极线上的栅截止电压以相同的振幅和频率跟随所述触控扫描电压进行振荡,以防止所述开关元件在触控扫描阶段被打开。
6.根据权利要求5所述的触控面板,其特征在于,在触控扫描阶段,当触控扫描电压被施加时,被施加到所述数据线上的数据电压以相同的振幅和频率跟随所述触控扫描电压进行振荡,以降低所述数据线与作为触控电极的公共电极之间的耦合电容。
7.根据权利要求5或6所述的触控面板,其特征在于,所述开关元件为薄膜晶体管,所述薄膜晶体管的栅极连接到所述栅极线,所述薄膜晶体管的源极连接到所述数据线,所述薄膜晶体管的漏极连接到像素电极。
8.根据权利要求7所述的触控面板,其特征在于,所述薄膜晶体管为PMOS薄膜晶体管或者NMOS薄膜晶体管或者CMOS薄膜晶体管。
9.一种触控显示器,其特征在于,包括权利要求5至8任一项所述的触控面板。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |