内嵌式多点触控液晶显示面板系统技术方案

本发明专利技术提供一种内嵌式多点触控液晶显示面板系统，其包含一触控液晶显示面板、和一触控显示控制子系统。触控液晶显示面板的一感应电极层具有M条第一导体线，依据一触控驱动信号，以感应一接近的外部对象。一共通电极及触控驱动层具有N条第二导体线，用于在显示时，接受一共同电压，以及在触控感应时，接受触控驱动信号。其中，在所述感应电极层中，每一条第一导体线和每一条第二导体线交接处布置有一感应电极区域，每一感应电极区域由一触控晶体管和相对应的第一导体线连接，该M×N个触控晶体管分成N组，分别对应于N条第二导体线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及触控面板
，特别涉及一种内嵌式多点触控液晶显示面板系统。
技术介绍
触控面板的技术原理是当手指或其它介质接触到屏幕时，依据不同感应方式，侦测电压、电流、声波或红外线等，进而测出触压点的坐标位置。例如电阻式触控面板即为利用上、下电极间的电位差，以计算施压点位置进而检测出触控点所在。电容式触控面板是利用排列的透明电极与人体之间的静电结合所产生的电容变化，从所产生的电流或电压来检测其坐标。依据电容触控技术原理而言，其可分为表面式电容触控感测(Surface Capacitive)和投射式电容触控感测(Projected Capacitive)两种技术。表面式电容感测技术架构虽构造简单，但不易实现多点触控以及较难克服电磁干扰(ElectromagneticDisturbance, EMI)及噪讯的问题,使得现今大多朝向投射电容式触控感测技术发展。投射式电容触控感测(Projected Capacitive)技术又可分为自感电容型(Selfcapacitance)和互感电容型(Mutual capacitance)。自感电容型是指触控物与导体线间产生电容耦合，用于量测导体线的电容变化以确定触碰发生，互感电容型则是当触碰发生时，会在邻近两层导体线间产生电容耦合现象。已有的自感电容感测技术为感测每一条导体线对地电容Cs，由对地电容值的变化判断是否有物体靠近电容式触控面板，其中，自感电容或对地电容并非实体电容，而是每一条导体线的寄生及杂散电容。图1为已有自感电容感测的示意图，其在第一时间周期，先由第一方向的驱动及传感器110驱动第一方向的导体线，以对第一方向的导体线的自感电容Cs充电。再于第二时间周期，驱动及传感器110侦测第一方向的导体线上的电压，以获得m个数据。又于第三时间周期，由第二方向的驱动及传感器120驱动第二方向的导体线，以对第二方向的导体线的自感电容充电。再于第四时间周期，驱动及传感器120侦测第二方向的导体线上的电压，以获得η个数据。因此，总共可获得m+n个数据。图1中的已有自感电容感测方法为在同一条导体线上连接有驱动电路及感测电路，先对导体线驱动后，再对同一导体线感测其信号的变化量，以决定自感电容大小。它的好处是(I)数据量较少，触控面板的单一影像(image)只有m+n笔数据，节省硬件成本；(2)—个影像未处理数据(image raw data)取得快速,故感测触碰点所需的时间较少。因为所有第一方向导体线可同时感测(当然也可逐一感测)，然后再同时对第二方向所有的导体线进行驱动及感测，两次的不同方向导体线感测动作就可以做完一个帧，故数据量较少，再者，同时在执行将感测信号由模拟信号转为数字信号所需的时间也少很多；以及(3)由于数据处理的量较少，所以具有较低的功率消耗。但自感电容感测方法相对应的缺点则为(I)当触控面板上有浮接导体(如水滴，油溃等等)时，容易造成触碰点误判；以及(2)当触控面板上同时有多点触控时，会有鬼影的现象，导致自感电容感测方法难以支持多点触控的应用。另一电容式触控面板驱动的方法是感测互感应电容(mutual capacitance, Cm)的大小变化，以判断是否有物体 靠近触控面板，其中，互感应电容Cm并非实体电容，其为第一方向的导体线与第二方向的导体线之间互感应电容Cm。图2为已有互感应电容Cm感测的示意图，如图2所示，驱动器210配置于第一方向(Y)上，传感器220配置于第二方向(X)上，在第一时间周期Tl前半周期时，由驱动器210对第一方向的导体线230进行驱动，使用电压Vy_l对互感应电容Cm250进行充电，以及在第一时间周期Tl后半周期时，所有传感器220感测第二方向的导体线240上的电压(Vo_l，Vo_2,…，Vo_n)，以获得η个数据，即经过m个驱动周期后，即可获得mXn个数据。互感应电容Cm感测方法的优点为(I)浮接导体和接地导体的信号不同方向，故可以很轻易的判断是否为人体触碰；以及(2)由于有每一个点的真实坐标，当进行多点同时触摸时，可以分辨出每一个点的真实位置，即互感应电容Cm感测方法容易支持多点触控的应用。而已有的触控式平面显示器是将触控面板与平面显示器直接进行上下的迭合，因为迭合的触控面板为透明的面板，因而平面显示器的影像可以穿透迭合在其上的触控面板而显示影像，并由触控面板作为输入的媒介或接口。然而这种已有的技术，因为在迭合时，必须增加一个触控面板的重量，使得平面显示器的重量大幅地增加，不符合现在市场对于显示器轻薄短小的要求。再者，直接迭合触控面板以及平面显示器时，在厚度考虑上，增加了触控面板本身的厚度，降低了光线的穿透率，增加反射率与雾度，使屏幕显示的质量大打折扣。针对上述的缺点，触控式平面显示器改为嵌入式触控技术。嵌入式触控技术目前主要的发展方向可分为On-Cell及In-Cell两种技术，其中，On-Cell技术是将投射电容式触控技术的感应电极(Sensor)制作在面板彩色滤光片(Color Filter, CF)的背面(即贴附偏光板面)，整合为彩色滤光片的结构，In-Cell技术则是将感应电极(Sensor)置入IXDCell的结构当中，In Cell技术将触控组件整合于显示面板之内，使得显示面板本身就具备触控功能，因此不需要另外进行与触控面板贴合或是组装的制程，这样技术通常都是由TFTLCD面板厂开发。由于，内嵌式多点触控面板(In-Cell Mult1-Touch Panel)技术渐渐成熟，触控功能直接整合于面板生产制程中，不需再加一层触控玻璃，因此可维持原面板的薄度进而减少成本。图3A为一已有内嵌式多点触控面板(In-Cell Mult1-Touch Panel) 300的架构示意图，由下而上依序为下偏光层(lower polarizer) 310、下玻璃基板320、薄膜晶体管层(TFT or LTPS) 330、液晶层340、共通电极及触控驱动层350、彩色滤光层(color filter)360、上玻璃基板370、感应电极层380和上偏光层(upper polarizer)390。如图3A所示，为了节省成本，其是将触控感应器整合进入液晶显示面板中，并将液晶显示面板中的共通电极层(Vcom)与触控感应器中的驱动共享同一层，以形成该共通电极和触控驱动层350。感应电极层380则位于该上玻璃基板370的上方。该薄膜晶体管层(TFTor LTPS)330由薄膜晶体管或低温多晶娃薄膜晶体管(Low-Temperature Poly-Si Thin Film Transistors, LTPSTFTs ) 332和透明电极331所组成。图3B为已有内嵌式多点触控面板的另一架构示意图。其与图3A的差别在于感应电极层380位于上玻璃基板370的下方。图3C为已有内嵌式多点触控面板的又一架构示意图。其与图3A的差别在于该共通电极和触控驱动层350位于液晶层340的下方。图3D为已有内嵌式多点触控面板的再一架构示意图。其与图3C的差别在于感应电极层380位于上玻璃基板370的下方。不论是图3A、图3B、图3C或图3D的内嵌式多点触控面板架构，其均是利用分时法，将一个显示巾贞(frame)的时间内切成显示周期(display本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内嵌式多点触控液晶显示面板系统，其特征在于，包括：一触控液晶显示面板以及一触控显示控制子系统；其中，所述触控液晶显示面板具有：一薄膜晶体管层，具有K条栅极驱动线及L条源极驱动线，依据一显示像素信号和一显示驱动信号，以驱动相对应的显示晶体管，进而执行显示操作，其中，K、L为正整数；一感应电极层，具有M条第一导体线，依据一触控驱动信号，以感应是否有一外部对象接近，其中，M为正整数；以及一共通电极及触控驱动层，具有N条第二导体线，用于在显示时，接受一共同电压，在触控感应时，接受所述触控驱动信号，其中，N为正整数，且K大于N，其中，在所述感应电极层中，第一导体线与第二导体线交接处设有感应电极区域，所述感应电极区域通过一触控晶体管与相对应的第一导体线连接，其中，每一条第一导体线通过N个触控晶体管连接至N个感应电极区域，所述触控晶体管为M×N个，M×N个触控晶体管分成N组并分别对应至N条第二导体线；以及所述触控显示控制子系统，连接至所述薄膜晶体管层、感应电极层和所述共通电极及触控驱动层，所述触控显示控制子系统依序供应所述显示驱动信号至所述K条栅极驱动线，用于将对应的显示晶体管开启，以及供应所述显示像素信号至所述L条源极驱动线，用于执行显示操作，所述触控显示控制子系统依序供应所述触控驱动信号至所述N条第二导体线，并由所述M条第一导体线取样感应电压，以侦测是否有所述外部对象接近；其中，所述K条栅极驱动线分成N组并分别对应至所述N条第二导体线，当一组栅极驱动线有所述显示驱动信号时，其所对应的第二导体线则连接至所述共同电压，当所述触控显示控制子系统供应所述触控驱动信号至第j条第二导体线时，该触控显示控制子系统先判断是否同时有供应所述显示驱动信号至第j组栅极驱动线，若否，所述触控显示控制子系统供应所述触控驱动信号至所述第j条第二导体线和M条第一导体线，或者，所述触控显示控制子系统供应所述触控驱动信号至所述第j条第二导体线，并将与所述第j条第二导体线相对应的第j组触控晶体管打开，j＝1～N。...

【技术特征摘要】
1.一种内嵌式多点触控液晶显示面板系统，其特征在于，包括一触控液晶显示面板以及一触控显示控制子系统；其中，所述触控液晶显示面板具有一薄膜晶体管层，具有K条栅极驱动线及L条源极驱动线，依据一显示像素信号和一显示驱动信号，以驱动相对应的显示晶体管，进而执行显示操作，其中，K、L为正整数；一感应电极层，具有M条第一导体线，依据一触控驱动信号，以感应是否有一外部对象接近，其中，M为正整数；以及一共通电极及触控驱动层，具有N条第二导体线，用于在显示时，接受一共同电压，在触控感应时，接受所述触控驱动信号，其中，N为正整数，且K大于N，其中，在所述感应电极层中，第一导体线与第二导体线交接处设有感应电极区域，所述感应电极区域通过一触控晶体管与相对应的第一导体线连接，其中，每一条第一导体线通过N个触控晶体管连接至N 个感应电极区域，所述触控晶体管为MXN个，MXN个触控晶体管分成N组并分别对应至N 条第二导体线；以及所述触控显示控制子系统，连接至所述薄膜晶体管层、感应电极层和所述共通电极及触控驱动层，所述触控显示控制子系统依序供应所述显示驱动信号至所述K条栅极驱动线，用于将对应的显示晶体管开启，以及供应所述显示像素信号至所述L条源极驱动线，用于执行显示操作，所述触控显示控制子系统依序供应所述触控驱动信号至所述N条第二导体线，并由所述M条第一导体线取样感应电压，以侦测是否有所述外部对象接近；其中，所述K条栅极驱动线分成N组并分别对应至所述N条第二导体线，当一组栅极驱动线有所述显示驱动信号时，其所对应的第二导体线则连接至所述共同电压，当所述触控显示控制子系统供应所述触控驱动信号至第j条第二导体线时，该触控显示控制子系统先判断是否同时有供应所述显示驱动信号至第j组栅极驱动线，若否，所述触控显示控制子系统供应所述触控驱动信号至所述第j条第二导体线和M条第一导体线，或者，所述触控显示控制子系统供应所述触控驱动信号至所述第j条第二导体线，并将与所述第j条第二导体线相对应的第j组触控晶体管打开，j = I N。2.如权利要求1所述的内嵌式多点触控液晶显示面板系统，其特征在于，当所述触控显示控制子系统供应所述显示驱动信号至第i组栅极驱动线时，所述触控显示控制子系统供应所述触控驱动信号至第i_l条第二导体线和所述M条第一导体线，或者，所述触控显示控制子系统供应所述触控驱动信号至所述第i_l条第二导体线，进而将与所述第i_l条第二导体线相对应的第i_l组触控晶体管打开，其中，i = j+1 N。3.如权利要求2所述的内嵌式多点触控液晶显示面板系统，其特征在于，当所述触控显示控制子系统供应所述显示驱动信号至第I组栅极驱动线时，所述触控显示控制子系统供应所述共同电压至所述N条第二导体线，以使所述N条第二导体线连接至所述共同电压。4.如权利要求3所述的内嵌式多点触控液晶显示面板系统，其特征在于，当所述触控显示控制子系统供应所述显示驱动信号至第N组栅极驱动线之后，所述触控显示控制子系统供应所述触控驱动信号至第N条第二导体线和M条第一导体线，或者，所述触控显示控制子系统供应所述触控驱动信号至第N条第二导体线，进而将与所述第N条第二导体线对应的第N组触控晶体管打开。5.如权利要求1所述的内嵌式多点触控液晶显示面板系统，其特征在于，所述触控显示控制子系统根据一预设时间同时地供应所述显示驱动信号至所述j组栅极驱动线，以及供应所述触控驱动信号至所述j条第二导体线和M条第一导体线，或者供应所述触控驱动信号至所述j组栅极驱动线以及供应所述触控驱动信号至所述j条第二导体线。6.如权利要求5所述的内嵌式多点触控液晶显示面板系统，其特征在于，所述触控显示控制子系统在所述预设时间依序地供应所述显示驱动信号至第I组栅极驱动线至第N组栅极驱动线。7.如权利要求6所述的内嵌式多点触控液晶显示面板系统，其特征在于，所述触控显示控制子系统在所述预设时间依序供应所述触控驱动信号到第2条第二导体线至第N条第二导体线和第I条第二导体线，以将第2条第二导体线至第N条第二导体线和第I条第二导体线对应的该组触控晶体管打开，所述触控显示控制子系统在所述预设时间供应所述触控驱动信号到所述M条第一导体线；或者，所述触控显示控制子系统在所述预设时间不供应所述触控驱动信号到所述M条第一导体线。8.如权利要求5所述的内嵌式多点触控液晶显示面板系统，其特征在于，非循序地供应所述触控驱动信号至所述第i条第二导体线。9.如权利要求1所述的内嵌式多点触控液晶显示面板系统，其特征在于，所述M条第一导体线和L条源极驱动线位于一第一方向，所述K条栅极驱动线和所述N条第二导体线位于一第二方向。10.如权利要求9所述的内嵌式多点触控液晶显示面板系统，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向互相垂直。11.如权利要求10所述的内嵌式多点触控液晶显示面板系统，其特征在于，所述触控显示控制子系统包括一源极驱动装置，连接至所述触控液晶显示面板，用于依据所述显示像素信号驱动该触控液晶显示面板；一栅极驱动装置，连接至所述触控液晶显示面板，用于产生所述显示驱动信号，用于驱动所述触控液晶显示面板；一感测装置，连接于所述触控液晶显示面板，用于感测所述触控液晶显示面板的信号;一触控驱动信号产生装置，用于产生所述触控驱动信号；一共同电压产生装置，用于产生所述共同电压；一切换装置，连接于所述触控液晶显示面板、触控驱动信号产生装置和所述共同电压产生装置；一触控晶体管栅极驱动装置，连接于所述触控液晶显示面板，用于产生N组触控晶体管的栅极驱动信号，进而驱动所述N组触控晶体管为打开或关闭；以及一控制装置，连接于所述源极驱动装置、栅极驱动装置、...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建颖，黄彦霖，
申请(专利权)人：旭曜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：