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了一种内嵌式多点触控液晶显示面板系统，包括触控液晶显示面板及触控显示控制子系统。触控液晶显示面板具有薄膜晶体管层、感应电极层及共通电极及触控驱动层。薄膜晶体管层具有K条栅极驱动线及L条源极驱动线，以执行显示操作；感应电极层具有M条第一导体线，依据触控驱动信号，用以感应接近的外部对象；共通电极及触控驱动层具有N条第二导体线，以在显示时，接受共同电压，以及在触控感应时，接受触控驱动信号。其中，K条栅极驱动线分成N组，每一组栅极驱动线对应至前述N条第二导体线其中之一，当一组栅极驱动线有显示驱动信号时，其相对应的第二导体线则连接至共同电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及触控面板领域，尤其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，用以计算施压点位置检测出触控点所在。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(SurfaceCapacitive)及投射式电容触控感测(Projected Capacitive)这两种技术。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(Electromagnetic Disturbance, 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技术又可分为自感电容型(Self capacitance)及互感电容型(Mutual capacitance)。自感电容型是指触控物与导体线间产生电容稱合,并量测导体线的电容变化确定触碰发生，然而互感电容型则是当触碰发生，会在邻近两层导体线间产生电容耦合现象。习知的自感电容(self capacitance)感测技术是感测每一条导体线对地电容(Cs)，通过对地电容值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，其为每一条导体线的寄生及杂散电容。图I为习知自感电容(selfcapacitance)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，用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在线的电压，用以获得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在线的电压，以获得n个数据。因此，总共可获得m+n个数据。图I中的习知自感电容(self capacitance)感测方法是在同一条导体在线同时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) 一个影像未处理数据(image raw data)取得快速,故感测触碰点所需的时间较小。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图框，故数据量较少，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亦少很多；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(self capacitance)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(selfcapacitance)感测方法难以支持多点触控的应用。然而，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，用以判断是否有物体靠近 触控面板，同样地，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为习知互感应电容(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00上，于第一时间周期Tl前半周期时，由驱动器210对第一方向的导体线230驱动，其使用电压Vy_l对互感应电容(Cm) 250充电，于第一时间周期Tl后半周期时，所有传感器220感测所有第二方向的导体线240上的电压(Vo_l，Vo_2,.. .，Vo_n)，以获得n个数据，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，多点同时触摸时，可以分辨出每一个点的真实位置，互感应电容(Cm)感测方法容易支持多点触控的应用。习知的触控式平面显示器系将触控面板与平面显示器直接进行上下之迭合，因为所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进而显示影像，并通过触控面板作为输入的媒介或接口。然而这种习知的技术，因为于迭合时，必须增加一个触控面板的重量，使得平面显示器重量大幅地增加，不符合现时市场对于显示器轻薄短小的要求，更进一步说明，而直接迭合触控面板以及平面显示器时，在厚度上，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。针对前述的缺点，触控式平面显示器改采嵌入式触控技术。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。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)置入液晶胞OXD Cell)的结构当中，In Cell技术将触控组件整合于显示面板内，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TFT IXD面板厂开发。内嵌式多点触控面板(In-Cell Multi-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为习知内嵌式多点触控面板(In-Cell Multi-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(TFTor 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、及上偏光层(upper polarizer) 390。如图3A所示，为了节省成本，其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，以形成该共通电极及触控驱动层350，以节省成本。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 ThinFilmTransistors, LTPS TFTs) 332 及透明电极 331 所组成。图3B为习知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为习知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及触控驱动层350位于液晶层340的下方。图3D为习知内嵌式多点触控面板的又一架构示意图。其与图3C的差别在于感应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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 触控液晶显不面板，其具有 薄膜晶体管层，其具有K条栅极驱动线及L条源极驱动线，依据显示像素信号及显示驱动信号，用以驱动对应的晶体管及电容，进而执行显示操作，其中，K、L为正整数； 感应电极层，其具有M条第一导体线，依据触控驱动信号，用以感应是否有外部对象接近，其中，M为正整数；以及 共通电极及触控驱动层，其具有N条第二导体线，用以于执行所述显示操作时，接受共同电压，以及执行触控感应时，接受所述触控驱动信号，其中，N为正整数，且K大于N，所述M条第一导体线及L条源极驱动线位于第一方向，所述K条栅极驱动线及N条第二导体线位于第二方向；以及 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、共通电极及触控驱动层，用于依序供应所述显示驱动信号至所述K条栅极驱动线，以将对应的所述晶体管开启，并供应所述显示像素信号至所述L条源极驱动线，进而执行所述显示操作，以及所述触控显示控制子系统用于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，以侦测是否有外部对象靠近； 所述K条栅极驱动线分成N组，每ー组栅极驱动线分别对应至一条第二导体线，当一组栅极驱动线接收到所述显示驱动信号时，其相对应的所述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欲供应所述触控驱动信号至第i条第二导体线时，所述触控显示控制子系统先判断同时间是否有供应所述显示驱动信号至第i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第i条第二导体线。2.根据权利要求I所述的内嵌式多点触控液晶显示面板系统，其特征在干，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，当中，i=2、。3.根据权利要求2所述的内嵌式多点触控液晶显示面板系统，其特征在干，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，用以使所述N条第二导体线连接至所述共同电压。4.根据权利要求3所述的内嵌式多点触控液晶显示面板系统，其特征在干，当所述触控显示控制子系统供应该显示驱动信号至第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。5.根据权利要求I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依据预设时间后同时地供应所述显示驱动信号至所述N组栅极驱动线及所述触控驱动信号至所述N条第二导体线，所述触控显示控制子系统于所述预设时间后依序供应所述显示驱动信号于第I组栅极驱动线至第N组栅极驱动线，所述触控显示控制子系统于所述预设时间后依序供应所述触控驱动信号于第2条第二导体线至第N条第二导体线，以及第I条第二导体线。6.根据权利要求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非循序地供应所述触控驱动信号至第i条第二导体线。7.根据权利要求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供应复数个所述触控驱动信号至第i条第二导体线。8.根据权利要求7所述...

【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：