一種觸控顯示器的像素電路及其實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種觸控顯示器，尤其涉及一種觸控顯示器的像素電路及其實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著影像顯示技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，由于觸控顯示器具有可透過觸碰的方式直接進(jìn)行指令輸入的優(yōu)點(diǎn)，儼然已成為市場上常用的顯示器之一，且以被廣泛地應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中。在現(xiàn)有技術(shù)中，按照觸控感應(yīng)器的設(shè)計位置劃分，觸控面板大致分為外掛式(on-cell)和內(nèi)嵌式(in-cell)兩種。以內(nèi)嵌式觸控面板為例，其是將觸控感測器制作于面板結(jié)構(gòu)中，直接把觸控感應(yīng)器(TP sensor)置于薄膜晶體管液晶顯示器面板模組中，觸控功能整合于顯示器內(nèi)，不必再外掛觸控面板。一般地，內(nèi)嵌式觸控面板的厚度較外掛式觸控面板輕而薄。
[0003]如我們所熟知的，在單純用來呈現(xiàn)畫面的顯示器中，通常的像素電路包括一薄膜晶體管、一液晶電容以及一像素存儲電容。其中，薄膜晶體管包括柵極(gate electrode)、源極(source electrode)和漏極(drain electrode)。薄膜晶體管的柵極電性親接至一掃描線(scan line)，薄膜晶體管的源極電性耦接至一數(shù)據(jù)線(date line)，薄膜晶體管的漏極電性耦接至液晶電容的一端與像素存儲電容的一端。液晶電容的另一端以及像素存儲電容的另一端電性親接至一共通電壓(common voltage)。此時，共通電壓維持恒定的電壓準(zhǔn)位，液晶電容和像素存儲電容所儲存的電荷不會流失。
[0004]當(dāng)導(dǎo)入了觸控功能之后，現(xiàn)有的觸控顯示器通常在共通電極層的下方設(shè)置一金屬層，透過該金屬層來傳輸觸控感測信號。然而，觸控感測信號在傳送時會出現(xiàn)電壓變化(諸如，+9V/-8V)，該電壓變化勢必會擾動上方的共通電壓電位，造成原本像素存儲電容和液晶電容所累積的電荷出現(xiàn)流失，影響顯不畫面的品質(zhì)。
[0005]有鑒于此，如何設(shè)計一種新的觸控顯示器的像素電路，或?qū)ΜF(xiàn)有的像素電路進(jìn)行改進(jìn)，避免觸控感測信號與共通電壓之間的相互干擾等不良情形，以便克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，是業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員亟待解決的一項(xiàng)課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中的觸控顯示器的像素電路所存在的上述缺陷，本發(fā)明提供一種新穎的觸控顯示器的像素電路及其實(shí)現(xiàn)方法，以避免觸控感測信號與共通電壓之間的相互干擾。
[0007]依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種觸控顯示器的像素電路，包括:
[0008]—薄膜晶體管，包括一柵極、一源極和一漏極，其柵極電性耦接至一掃描線，其源極電性耦接至一數(shù)據(jù)線；
[0009]—液晶電容，其一端電性耦接至所述薄膜晶體管的漏極，另一端電性耦接至一共通電極層；
[0010]—像素存儲電容，與所述液晶電容并聯(lián)連接；以及
[0011]—金屬層，用于傳送所述觸控顯示器的觸控感測信號，其中，所述金屬層藉由一絕緣層與所述共通電極層電性隔離。
[0012]在其中的一實(shí)施例，所述觸控感測信號來自一驅(qū)動芯片，所述驅(qū)動芯片與所述金屬層直接相連。
[0013]在其中的一實(shí)施例，所述金屬層為未切割的一整塊金屬材質(zhì)。
[0014]在其中的一實(shí)施例，所述共通電極層為氧化銦錫材質(zhì)。
[0015]在其中的一實(shí)施例，所述共通電極層包括分割而成的多個共通電極，所述共通電極被設(shè)為彼此平行。
[0016]依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種可穩(wěn)定共通電壓的像素電路的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟:
[0017]形成一薄膜晶體管，其柵極電性耦接至一掃描線，其源極電性耦接至一數(shù)據(jù)線，其漏極電性耦接至一液晶電容的一端；
[0018]形成一像素存儲電容，與所述液晶電容并聯(lián)連接；
[0019]形成一共通電極層，電性耦接至所述液晶電容的另一端；
[0020]以及
[0021]形成一金屬層，其中，所述金屬層用于傳送所述觸控顯示器的觸控感測信號，且藉由一絕緣層與所述共通電極層電性隔離。
[0022]在其中的一實(shí)施例，所述金屬層為未切割的一整塊金屬材質(zhì)。
[0023]在其中的一實(shí)施例，所述共通電極層為氧化銦錫材質(zhì)。
[0024]在其中的一實(shí)施例，所述共通電極層包括分割而成的多個共通電極，所述共通電極被設(shè)為彼此平行。
[0025]采用本發(fā)明的觸控顯示器的像素電路及其實(shí)現(xiàn)方法，其薄膜晶體管的柵極電性耦接至一掃描線，源極電性耦接至一數(shù)據(jù)線，液晶電容的一端電性耦接至薄膜晶體管的漏極且另一端電性耦接至一共通電極層，像素存儲電容與液晶電容并聯(lián)連接，金屬層用于傳送觸控顯示器的觸控感測信號。并且上述金屬層藉由一絕緣層與共通電極層電性隔離。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明將用來傳送觸控感測信號的金屬層直接連接至驅(qū)動芯片的輸出引腳，從而可最大限度地減小傳輸線路上的阻抗。此外，本發(fā)明在共通電極層與用來傳送觸控感測信號的金屬層之間增加設(shè)置一絕緣層，當(dāng)觸控感測信號在傳送過程中出現(xiàn)電壓變化時，并不會干擾到液晶電容的已存電荷，因而可避免對所顯示的畫面造成不良影響。
【附圖說明】
[0026]讀者在參照附圖閱讀了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】以后，將會更清楚地了解本發(fā)明的各個方面。其中，
[0027]圖1A示出現(xiàn)有技術(shù)中的一種液晶顯示器的像素電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖1B示出現(xiàn)有技術(shù)中的一種觸控顯示器的像素電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖1C示出圖1B的觸控顯示器的共通電極層與金屬層的位置示意圖；
[0030]圖2A示出圖1B的觸控顯示器的扇出走線區(qū)域的狀態(tài)示意圖；
[0031]圖2B示出圖1B的觸控顯示器的觸控感測信號傳送路徑的狀態(tài)示意圖；
[0032]圖2C示出圖2B的觸控感測信號傳送路徑的等效阻抗示意圖；
[0033]圖3A示出依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，用于觸控顯示器的像素電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3B示出圖3A的觸控顯示器的共通電極層、絕緣層與金屬層的位置示意圖；
[0035]圖3C示出圖3A的觸控顯示器的觸控感測信號傳送路徑的等效阻抗示意圖；
[0036]圖4A和圖4B分別示出現(xiàn)有的觸控顯示器架構(gòu)與本發(fā)明的觸控顯示器架構(gòu)的對比示意圖；
[0037]圖4C示出圖4B的觸控顯示器的金屬屏蔽效應(yīng)的示意說明圖；
[0038]圖5A示出在觸控顯示器中，現(xiàn)有的觸控感測信號走線路徑以及本發(fā)明的觸控感測信號走線路徑的對比示意圖；
[0039]圖5B和圖5C分別示出現(xiàn)有的觸控顯示器的同步電路架構(gòu)與本發(fā)明的觸控顯示器的同步電路架構(gòu)的對比示意圖；
[0040]圖6A和圖6B分別示出現(xiàn)有的觸控顯示器的觸控運(yùn)作模式與本發(fā)明的觸控顯示器的觸控運(yùn)作模式的對比示意圖；以及
[0041]圖7示出依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，用于觸控顯示器的、可穩(wěn)定共通電壓的像素電路的實(shí)現(xiàn)方法的流程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]為了使本申請所揭示的技術(shù)內(nèi)容更加詳盡與完備，可參照附圖以及本發(fā)明的下述各種具體實(shí)施例，附圖中相同的標(biāo)記代表相同或相似的組件。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下文中所提供的實(shí)施例并非用來限制本發(fā)明所涵蓋的范圍。此外，附圖僅僅用于示意性地加以說明，并未依照其原尺寸進(jìn)行繪制。
[0043]下面參照附圖，對本發(fā)明各個方面的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0044]圖1A示出現(xiàn)有技術(shù)中的一種液晶顯示器的像素電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1B示出現(xiàn)有技術(shù)中的一種觸控顯示器的像素電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1C示出圖1B的觸控顯示器的共通電極層與金屬層的位置示意圖。
[0045]參照圖1A，液晶顯示器的像素電路包括一薄膜晶體管T1、一液晶電容Clc以及一像素存儲電容Cs。其中，薄膜晶體管T1的柵極電性耦接至一掃描線(scan line) 100，薄膜晶體管的源極電性耦接至一數(shù)據(jù)線(date line) 102，薄膜晶體管的漏極電性耦接至液晶電容Clc的一端與像素存儲電容Cs的一端。液晶電容Clc的另一端以及像素存儲電容Cs的另一端電性親接至共通電極層104上的共通電壓(common voltage)。此時，共通電壓維持恒定的電壓準(zhǔn)位，液晶電容Clc和像素存儲電容Cs所儲存的電荷不會流失。
[0046]參照圖1B，當(dāng)導(dǎo)入了觸控功能之后，現(xiàn)有的觸控顯示器通常在共通電極層104(諸如，ΙΤ0材質(zhì))的下方設(shè)置一金屬層106，透過該金屬層106來傳輸觸控感測信號。如圖1C所示，在圖1B的觸控顯示器中，共通電極層104包括分割而成的多個共通電極104a，任意兩個共通電極被設(shè)為彼此平行。金屬層106也被分割為多個小的金屬塊106a。如此一來，當(dāng)觸控顯示器在傳送觸控感測信號時，其傳送路徑上的阻抗將等效為金屬塊106a與共通電極104a并聯(lián)連接。并且觸控感測信號在傳送時會出現(xiàn)電壓變化(諸如，+9V/-8V)，該電壓變化勢必會擾動上方的共通電極層104的共通電壓電位，造成原本像素存儲電容Cs和液晶電容Clc所累積的電荷出現(xiàn)流失，影響顯不畫面的品質(zhì)。
[0047]圖2A示出圖1B的觸控顯示器的扇出走線區(qū)域的狀態(tài)示意圖。圖2B示出圖1B的觸控顯示器的觸控感測信號傳送路徑的狀態(tài)示意圖。圖2C為圖2B的觸控感測信號傳送路徑的等效阻抗示意圖。
[0048]參照圖2A，若觸控感測信號在扇出區(qū)域部分的走線長度為120mm，走線寬度為200um，則對應(yīng)的走線路徑阻抗R1為120ohm(0.2*120mm/200um)。圖2A的虛線圓圈S的局部放大圖如圖2B所示。如前所述，在現(xiàn)有的觸控顯示器(如圖1C)中，金屬層位于共通電極層的下方