CN103838017B - 具有光感应输入的显示驱动电路 - Google Patents

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Abstract

一种具有光感应输入的显示驱动电路，包括多个像素区、多个像素电极、多条栅极线、多条数据线、至少一光检测器单元、至少一条读取线以及至少一隔离电极。像素区以一矩阵方式排列。像素电极分别设置于各像素区中。栅极线沿一第一方向延伸并彼此互相平行设置。数据线沿一第二方向延伸并彼此互相平行设置。栅极线与数据线彼此互相交错设置。光检测器单元至少部分设置于一个像素区中。读取线与光检测器单元电性连接，且读取线设置于两相邻的数据线之间。隔离电极于第一方向上设置于读取线与一条数据线之间。

Description

具有光感应输入的显示驱动电路
技术领域
本发明涉及一种显示驱动电路，尤其涉及一种具有光感应输入的显示驱动电路。
背景技术
近年来触控感应技术迅速地发展，许多消费性电子产品例如移动电话(mobilephone)、卫星导航系统(GPS navigator system)、平板计算机(tablet PC)、笔记型计算机(laptop PC)以及桌上型计算机(desktop PC)等均有与触控功能结合的产品推出。在上述各电子产品中，主要是在原先显示面板的区域赋予触控感应的功能，也可说是将原先单纯的显示面板替换成具有触控辨识功能的触控显示面板。依据触控显示面板的结构设计上的不同，一般可区分为外挂式(out-cell)与内嵌式(in-cell/on-cell)触控显示面板。其中，外挂式触控显示面板是将独立的触控面板与一般的显示面板组合而成，而内嵌式触控显示面板则是将触控感应装置直接设置在显示面板中基板的内侧或外侧上。举例来说，可将触控感应装置设置在一般液晶显示面板的彩色滤光片基板(color filter substrate)或薄膜晶体管阵列基板(TFT array substrate)上，用以形成in-cell内嵌式触控显示面板。
请参考图1，图1绘示了已知的具有光感应输入的显示驱动电路100的示意图。此显示驱动电路100一般设置于阵列基板上，而显示驱动电路100除了包括一般驱动电路中互相交错设置的栅极线110与数据线120以及对应的显示切换元件160之外，还设置了光检测器单元140以及对应的读取线130，利用光检测器单元140来进行触控检测，并利用读取线130来传递光感应信号。然而，在一般的设计上，读取线130会与一条数据线120相邻设置且大体上互相平行。因此，读取线130所传递的光感应信号容易受到数据线120传递的显示数据信号干扰而影响到光感应信号的判读，导致触控信号处理上的复杂化并加重相关集成电路(integrated circuit，IC)的运算负担。
发明内容
本发明的主要目的之一在于提供一种具有光感应输入的显示驱动电路。利用于读取线与数据线之间设置隔离电极，藉以减少读取线与数据线之间彼此的信号干扰现象，达到提升光感应信号判读的准确性以及降低相关电路运算负担的目的。
为达上述目的，本发明的一优选实施例提供一种具有光感应输入的显示驱动电路，包括多个像素区、多个像素电极、多条栅极线、多条数据线、至少一光检测器单元、至少一条读取线以及至少一隔离电极。像素区以一矩阵方式排列。像素电极分别设置于各像素区中。栅极线沿一第一方向延伸并彼此互相平行设置。数据线沿一第二方向延伸并彼此互相平行设置。栅极线与数据线彼此互相交错设置。光检测器单元至少部分设置于一个像素区中。读取线与光检测器单元电性连接，且读取线设置于两相邻的数据线之间。隔离电极于第一方向上设置于读取线与一条数据线之间。
附图说明
图1绘示了已知的具有光感应输入的显示驱动电路的示意图。
图2绘示了本发明的第一优选实施例的具有光感应输入的显示驱动电路的示意图。
图3绘示了本发明的第一优选实施例的具有光感应输入的显示驱动电路的等效电路图。
图4绘示了本发明的第二优选实施例的具有光感应输入的显示驱动电路的示意图。
图5绘示了本发明的第二优选实施例的具有光感应输入的显示驱动电路的等效电路图。
图6绘示了本发明的第三优选实施例的具有光感应输入的显示驱动电路的示意图。
图7绘示了本发明的第四优选实施例的具有光感应输入的显示驱动电路的示意图。
【符号说明】
具体实施方式
在说明书及所附的权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及所附的权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及所附的权利要求书当中所提及的“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。此外，“耦接”或“连接”一词在此包含任何直接及间接的电气或结构连接手段。因此，如果文中描述一第一装置耦接/连接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气/结构连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气/结构连接至该第二装置。
请参考图2，图2绘示了本发明的第一优选实施例的具有光感应输入的显示驱动电路的示意图。为了方便说明，本发明的各附图仅为示意以更容易了解本发明，其详细的比例可依照设计的需求进行调整。如图2所示，本实施例提供一种具有光感应输入的显示驱动电路200，包括多个像素区PX、多个像素电极PE、多条栅极线GL、多条数据线DL、至少一光检测器单元220、至少一条读取线RL以及至少一隔离电极250。像素区PX以一矩阵方式排列。像素电极PE分别设置于各像素区PX中。栅极线GL沿一第一方向X延伸并彼此互相平行设置，数据线DL沿一第二方向Y延伸并彼此互相平行设置，且栅极线GL与数据线DL彼此互相交错设置。在本实施例中，第一方向X优选大体上垂直第二方向Y，但并不以此为限。此外，在本实施例中，以矩阵方式排列的像素区PX大体上由互相交错设置的栅极线GL与数据线DL所定义，但并不以此为限。光检测器单元220至少部分设置于一个像素区PX中。读取线RL与光检测器单元220电性连接，用以读取并传递由光检测器单元220所接受到的信号，藉此进行光感应结果的判读。本发明的光检测器单元220优选可包括至少一光感应元件例如感光晶体管，但并不以此为限。值得说明的是，本发明的光检测器单元220可单纯用以检测环境光的状况与其变化，作为环境光强弱的检测器(Ambient Light Sensor)的应用，且显示驱动电路200也可视需要设置多个光检测器单元220，通过光检测器单元220的分布设计使得显示驱动电路200也可具有触控检测定位或图像扫描阵列(Image Array)的功能。在本实施例中，读取线RL设置于两相邻的数据线DL之间，而隔离电极250于第一方向X上设置于读取线RL与一条数据线DL之间，用以减少读取线RL与数据线DL之间彼此的信号干扰现象，达到提升光感应信号判读的准确性以及降低相关电路运算负担的目的。
更进一步说明，如图2所示，本实施例的数据线DL可包括一第一数据线DL1与一第二数据线DL2彼此相邻设置，且第一数据线DL1与第二数据线DL2之间无设置任一数据线DL。读取线RL设置于第一数据线DL1与第二数据线DL2之间，读取线RL较佳与数据线DL互相平行设置，也就是说，读取线RL优选大体上与栅极线GL正交，但并不以此为限。此外，读取线RL与第一数据线DL1之间的距离优选大于读取线RL与第二数据线DL2之间的距离。换句话说，读取线RL较靠近第二数据线DL2，且隔离电极250于第一方向X上设置于读取线RL与第二数据线DL2之间，用以减少读取线RL与第二数据线DL2之间彼此的信号干扰现象，进而提升由光检测器单元220所接受到的光感应信号进行判读的准确性，并可降低相关电路的运算负担。
更进一步说明，如图2所示，本实施例的具有光感应输入的显示驱动电路200可还包括多个显示切换元件210，分别设置于各像素区PX中，各显示切换元件210与一条栅极线GL、一条数据线DL以及一个像素电极PE电性连接。在本实施例中，像素区PX可包括一第一像素区PX1、一第二像素区PX2以及一第三像素区PX3沿第一方向X交替排列设置，而像素电极PE可包括一第一像素电极PE1、一第二像素电极PE2以及一第三像素电极PE3分别对应设置于第一像素区PX1、第二像素区PX2以及第三像素区PX3中。换句话说，第一像素电极PE1与第二像素电极PE2沿第一方向X上彼此相邻设置，且第一像素电极PE1、第二像素电极PE2以及第三像素电极PE3沿第一方向X交替排列设置。此外，数据线DL可还包括至少一第三数据线DL3与第二数据线DL2于第一方向X上相邻设置。第一数据线DL1、第二数据线DL2以及第三数据线DL3分别与第一像素区PX1、第二像素区PX2以及第三像素区PX3中的显示切换元件210连接，藉此将数据信号分别传输到各像素区PX的显示切换元件210。值得说明的是，通过相对的彩色滤光片(图未示)或有机发光元件(图未示)的设置，第一像素区PX1、第二像素区PX2以及第三像素区PX3可分别用以显示蓝光、红光与绿光，并通过彼此的混色来达到全彩显示的效果。本实施例的光检测器单元220设置于用以显示蓝光的第一像素区PX1中，但本发明并不以此为限，而也可视需要将光检测器单元220设置于其他像素区PX或设置于所有像素区PX中。
请参考图2与图3。图3绘示了本实施例的具有光感应输入的显示驱动电路200的等效电路图。如图2与图3所示，本实施例的具有光感应输入的显示驱动电路200可还包括多条共通线CS，沿第一方向X延伸并彼此互相平行设置。各显示切换元件210优选可包括一个由一栅极211、一源极212以及一漏极213所组成的薄膜晶体管。显示切换元件210的栅极211连接于一栅极线GL，而源极212则连接于一数据线DL。一具有共电压Vcom的共通电极(commonelectrode)CE与像素电极PE及夹设于共通电极CE与像素电极PE之间的材料例如液晶材料(图未示)形成一耦合电容291，而漏极213与共通线CS以及夹设于漏极213与共通线CS之间材料例如介电材料(图未示)形成一存储电容292。此外，本实施例的光检测器单元220优选可包括一个由一栅极221、一源极222以及一漏极223所组成的感光晶体管，通过感光晶体管中半导体层例如非晶硅层具有的光致电流特性来检测外界光线的有无以及强度。值得说明的是，光检测器单元220的栅极221连接于一栅极线GL，而光检测器单元220的漏极223亦连接于栅极线GL，也就是说栅极221与漏极223彼此短路。此外，共通线CS与读取线RL彼此正交，且光检测器单元220的源极222连接于读取线RL。当光检测器单元220检测到一光信号时，光检测器单元220产生一电流信号并通过读取线RL提供给一运算电路(图未示)进行分析判读。因此，本实施例的具有光感应输入的显示驱动电路200可通过显示切换元件210控制显示状况，此外，由一个光源(例如触控用的光笔或电筒)或是由触控笔或手指移动所造成的阴影或反射光强度变化所产生的光信号，可以被光检测器单元220所检测，并且将检测到的光信号作为输入信号，使得本实施例的具有光感应输入的显示驱动电路200在进行显示的同时，也可以接受由光感应所进行的输入。此外，值得说明的是，本实施例的隔离电极250优选与一条共通线CS电性连接，通过隔离电极250所带有的共通线CS的信号来减少读取线RL与第二数据线DL2之间彼此的信号干扰现象，进而提升由光检测器单元220所接受到的光感应信号进行判读的准确性并降低相关电路的运算负担。此外，隔离电极250优选与共通线CS以同一工艺形成且与一条共通线CS一体成型，藉此可不需额外工艺来形成隔离电极250，但并不以此为限。
下文将针对本发明的不同实施方式进行说明，且为简化说明，以下说明主要针对各实施例不同之处进行详述，而不再对相同之处作重复赘述。此外，本发明的各实施例中相同的元件以相同的标号进行标示，以利于各实施例间互相对照。
请参考图4与图5。图4绘示了本发明的第二优选实施例的具有光感应输入的显示驱动电路的示意图。图5绘示了本实施例的具有光感应输入的显示驱动电路的等效电路图。如图4与图5所示，本实施例的具有光感应输入的显示驱动电路300包括多个像素区PX、多个像素电极PE、多条栅极线GL、多条数据线DL、多条共通线CS、至少一光检测器单元320、至少一条读取线RL以及至少一隔离电极250。光检测器单元320至少部分设置于一个像素区PX中，且光检测器单元320与一条栅极线GL电性连接。读取线RL与光检测器单元320电性连接，用以读取并传递由光检测器单元320所接受到的信号，藉此进行光感应结果的判读。与上述第一优选实施例的不同处在于，本实施例的光检测器单元320与一条共通线CS电性连接。更明确地说，光检测器单元320可包括一感光晶体管T1以及一切换晶体管T2，切换晶体管T2连接于感光晶体管T1用以控制感光晶体管T1的开启或关闭。更进一步说明，感光晶体管T1的栅极321连接于一条共通线CS，而感光晶体管T1的漏极323也连接于同一条共通线CS，也就是说栅极321与漏极323彼此短路。此外，切换晶体管T2的栅极331连接于栅极线GL，切换晶体管T2的源极332连接于读取线RL，而切换晶体管T2的漏极333则连接于感光晶体管T1的源极322。当感光晶体管T1检测到一光信号时，而该光信号由一个光源(例如触控用的光笔或电筒)或是由触控笔或手指移动所造成的阴影或反射光强度变化所产生，同时栅极线GL被选择而导通切换晶体管T2时，由感光晶体管T1所产生的电流信号即可提供给读取线RL。此外，在本实施例中，显示切换元件210以及切换晶体管T2可连接于同一条栅极线GL，因此在开启或关闭显示切换元件210时也可一并开启或关闭切换晶体管T2，使得与同一条读取线RL相连的光检测器单元320可在时间上分时被开启进行光检测，进而可在第二方向Y上进行光信号位置的判读，并实现多点触控的功能。
请参考图6，图6绘示了本发明的第三优选实施例的具有光感应输入的显示驱动电路的示意图。如图6所示，本实施例的具有光感应输入的显示驱动电路400与上述第一优选实施例不同的地方在于，本实施例的隔离电极250为一电性浮置(electrically floating)电极。换句话说，隔离电极250与共通线CS、栅极线GL、数据线DL以及读取线RL电性分离。值得说明的是，隔离电极250可视需要与数据线DL以同一工艺一并形成，或者隔离电极250也可视需要与栅极线GL以及共通线CS以同一工艺一并形成，藉此达到简化工艺的效果，但并不以此为限。通过在读取线RL以及第二数据线DL2之间设置电性浮置的隔离电极250，可减少读取线RL与第二数据线DL2之间彼此的信号干扰现象，进而提升由光检测器单元220所接受到的光感应信号进行判读的准确性并降低相关电路的运算负担。
请参考图7，图7绘示了本发明的第四优选实施例的具有光感应输入的显示驱动电路的示意图。如图7所示，本实施例的具有光感应输入的显示驱动电路500与上述第三优选实施例不同的地方在于，光检测器单元320与一条共通线CS电性连接。关于光检测器单元320的细部特征已在上述第二优选实施例中说明，故在此并不再赘述。
综合以上所述，本发明的具有光感应输入的显示驱动电路利用在读取线与数据线之间设置隔离电极，藉以减少读取线与数据线之间彼此的信号干扰现象，达到提升光感应信号判读的准确性以及降低相关电路运算负担的目的。此外，本发明还利用原有的形成栅极线、共通线或数据线的工艺步骤来同时形成隔离电极，故可在不增加额外工艺步骤的状况下达到减少读取线与数据线之间信号干扰现象的效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种具有光感应输入的显示驱动电路，包括：
多个像素区，以一矩阵方式排列；
多个像素电极，分别设置于各该像素区中；
多条栅极线，沿一第一方向延伸并彼此互相平行设置；
多条数据线，沿一第二方向延伸并彼此互相平行设置，其中所述栅极线与所述数据线彼此互相交错设置；
至少一光检测器单元，至少部分设置于一个该像素区中；
至少一条读取线，与该光检测器单元电性连接，其中该读取线设置于两相邻的所述数据线之间；以及
至少一隔离电极，在该第一方向上设置于该读取线与一条该数据线之间,
其中，所述的具有光感应输入的显示驱动电路还包括多条共通线，沿该第一方向延伸并彼此互相平行设置,所述数据线包括一第一数据线与一第二数据线彼此相邻设置，该第一数据线与该第二数据线之间无设置任一该数据线，该读取线设置于该第一数据线与该第二数据线之间，且该读取线与该第一数据线之间的距离大于该读取线与该第二数据线之间的距离,该隔离电极设置于该读取线与该第二数据线之间。
2.如权利要求1所述的具有光感应输入的显示驱动电路，其中该隔离电极与一条该共通线电性连接。
3.如权利要求1所述的具有光感应输入的显示驱动电路，其中该隔离电极包括一电性浮置(electrically floating)电极。
4.如权利要求1所述的具有光感应输入的显示驱动电路，其中该光检测器单元与一条该共通线电性连接。
5.如权利要求1所述的具有光感应输入的显示驱动电路，其中该光检测器单元与一条该栅极线电性连接。
6.如权利要求1所述的具有光感应输入的显示驱动电路，还包括多个显示切换元件，分别设置于各该像素区中，其中各该显示切换元件与一条该栅极线、一条该数据线以及一个该像素电极电性连接。
7.如权利要求1所述的具有光感应输入的显示驱动电路，其中该读取线与所述栅极线正交。
8.如权利要求1所述的具有光感应输入的显示驱动电路，其中该光检测器单元包括一光感应元件。
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