CN105630243A - 内嵌式触控显示器及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内嵌式触控显示器及其操作方法，其中，该内嵌式触控显示器包括内嵌式触控面板、背光模块驱动电路、背光模块、栅极驱动电路、触控处理电路及控制电路。内嵌式触控面板包括多条栅极线与多个触控感测单元。控制电路用以将画面期间划分为多个时间上彼此分离之栅极线驱动期间与至少一触碰感测期间，且触碰感测期间介于两相邻栅极线驱动期间之间。控制电路在栅极线驱动期间中，控制栅极驱动电路依序驱动栅极线，并输出信号至背光模块驱动电路启动背光模块。控制电路在触碰感测期间中，控制触控处理电路输出驱动信号至触控感测单元，并输出信号至背光模块驱动电路关闭背光模块。

Description

内嵌式触控显示器及其操作方法
技术领域
本发明是有关于一种显示器的技术，特别是有关于一种内嵌式触控显示器及其操作方法。
背景技术
触控显示器目前主要的技术发展方向可分为外挂式及内嵌式两种技术。外挂式技术是在没有触控功能的显示面板外部迭加一层触控面板，而内崁式技术则是将触控传感器(touchsensor)直接置入在显示面板的像素结构中。相较于采用外挂式技术的触控显示器，采用内嵌式技术的触控显示器具有厚度较薄的优点。
由于内嵌式触控显示器乃是在每一画面期间中穿插至少一个触碰感测期间，且每当内嵌式触控显示器运作于触碰感测期间时，内嵌式触控显示器的栅极驱动电路中的对应于目前的触碰感测期间后的第一条栅极线所对应的移位寄存器中的驱动晶体管的栅极的位准就必须维持一预设时间，以便该级移位寄存器在目前的触碰感测期间结束时能依据该驱动晶体管的栅极的位准而据以产生对应的栅极脉冲。然而，由于在该默认时间中，该驱动晶体管的栅极的电位仍能循着由该级移位寄存器中的多个晶体管所形成的多个不同漏电路径而漏电，导致该级移位寄存器所产生的栅极脉冲的高位准较预设位准低，进而使得画面产生横纹的现象。
发明内容
本发明所提供的一种内嵌式触控显示器，其包括有内嵌式触控面板、背光模块驱动电路、背光模块、栅极驱动电路、触控处理电路及控制电路。内嵌式触控面板包括有多条栅极线与多个触控感测单元。栅极驱动电路电性耦接此些栅极线。触控处理电路电性耦接此些触控感测单元。控制电路电性耦接栅极驱动电路、触控处理电路与背光模块驱动电路。控制电路将一画面期间划分为多个时间上彼此分离之栅极线驱动期间与至少一触碰感测期间，且触碰感测期间介于两相邻栅极线驱动期间之间。控制电路在此些栅极线驱动期间中，控制栅极驱动电路依序驱动此些栅极线，并输出信号至背光模块驱动电路启动背光模块。控制电路在至少一触碰感测期间中，控制触控处理电路输出驱动信号至此些触控感测单元，并输出信号至背光模块驱动电路关闭背光模块。
本发明还提供一种内嵌式触控显示器的操作方法，内嵌式触控显示器包括有内嵌式触控面板、栅极驱动电路、触控处理电路、背光模块驱动电路与背光模块，内嵌式触控面板包括有多条栅极线与多个触控感测单元，栅极线电性耦接栅极驱动电路，而所述多个触控感测单元电性耦接触控处理单元，操作方法包括：将一画面期间划分为多个时间上彼此分离的栅极线驱动期间与至少一触碰感测期间，且触碰感测期间介于两相邻栅极线驱动期间之间，接着，在栅极线驱动期间中，通过栅极驱动电路依序驱动栅极线，并输出信号至背光模块驱动电路启动背光模块，再者，在所述至少一触碰感测期间中，通过触控处理电路输出驱动信号至些触控感测单元，并且背光模块驱动电路关闭背光模块，使栅极驱动电路暂时停止驱动栅极线。
本发明的内嵌式触控显示器采用控制电路将一画面期间划分为多个时间上彼此分离的栅极线驱动期间与至少一触碰感测期间，且触碰感测期间介于两相邻栅极线驱动期间之间。且控制电路在上述这些栅极线驱动期间中，通过栅极驱动电路依序驱动栅极线，背光模块驱动电路启动背光模块。此外，控制电路还在每一触碰感测期间中，控制触控处理电路输出一驱动信号至所有的触控感测单元，并输出信号至背光模块驱动电路关闭背光模块，使栅极驱动电路暂时停止驱动栅极线。因此，每当内嵌式触控显示器运作于触碰感测期间时，尽管内嵌式触控显示器的栅极驱动电路中的对应于目前的触碰感测期间后驱动的第一条栅极线所对应的移位寄存器中的驱动晶体管的栅极的位准就必须维持一预设时间，然而由于在该预设时间中，该级移位寄存器中之晶体管会因为背光模块的关闭而缺乏光照，进而具有较小的漏电电流，因此在该预设时间中，该级移位寄存器的驱动晶体管的栅极的电位就会下降得很慢而不会有什么变化。如此一来，该级移位寄存器所产生的栅极脉冲的高位准就能维持在预设位准，进而改善内嵌式触控显示器的横纹现象。
附图说明
图1绘示为本发明一实施例的内嵌式触控显示器的示意图；
图2绘示为本发明一实施例的内嵌式触控显示器的动作时序示意图；
图3绘示为本发明一实施例的移位寄存器的示意图。
附图标记为：
100内嵌式触控显示器
10内嵌式触控面板
11触控感测单元
20背光模块驱动电路
21背光模块
30栅极驱动电路
40触控处理电路
50控制电路
60移位寄存器
61～67晶体管
C1第一电容
C2第二电容
Bi输入信号
VGL参考电位
Frame画面期间
T1栅极线驱动期间
T2触碰感测期间
SG1～SGm、SGm+1～SGn、SGn+1栅极线
G1～Gm、Gm+1～Gn、Gn+1的驱动时序
TP_enable触控处理电路输出驱动信号的时序
TP_signal驱动信号的运作时序
LED_enable背光模块驱动电路的动作时序
CK、XCK频率信号的时序
具体实施方式
请参照图1，其绘示为本发明一实施例的内嵌式触控显示器的示意图。内嵌式触控显示器100包括有内嵌式触控面板10、背光模块驱动电路20、背光模块21、栅极驱动电路30、触控处理电路40及控制电路50。内嵌式触控面板10包括有多条栅极线G1～Gm与多个触控感测单元(如标示11所示)。栅极驱动电路30电性耦接栅极线G1～Gm。触控处理电路40电性耦接触控每一感测单元11。控制电路50电性耦接栅极驱动电路30、触控处理电路40与背光模块驱动电路20。
其中，控制电路50能控制触控处理电路40输出一驱动信号至所有的触控感测单元11，并且驱动信号经过触控感测单元11后，再返回触控处理电路40。藉此，触控处理电路40得以感测此些触控感测单元11是否受物体触碰。
在一些实施例中，本发明内嵌式触控显示器的触控处理电路40可采用自容(self-capacitance)触控感测技术。
背光模块驱动电路20用以驱动背光模块21，在此为示意背光模块21与内嵌式触控面板10具有对应关系。背光模块21不限定为何种型态，可采用侧光式(Edgelighting)结构或是直下型(Bottomlighting)结构。由于背光模块为本领域通常知识者可得知，在此不赘述。
图2绘示为本发明一实施例的内嵌式触控显示器的动作时序示意图。于此，可见本发明的内嵌式触控显示器于一画面期间(如标示Frame所示)内的栅极线G1～Gm、Gm+1～Gn与Gn+1的驱动时序(分别以SG1～SGm、SGm+1～SGn与SGn+1来表示)、触控处理电路40输出驱动信号的时序TP_enable、驱动信号的运作时序TP_signal、背光模块驱动电路20的动作时序LED_enable。其中，触控处理电路40所输出的驱动信号的频率高于栅极线G1～Gm、Gm+1～Gn与Gn+1的驱动频率。
请合并参照图1及图2，控制电路50用以将一画面期间Frame划分为多个时间上彼此分离的栅极线驱动期间T1与至少一触碰感测期间T2，且触碰感测期间T2介于两相邻栅极线驱动期间T1之间。控制电路50在这些栅极线驱动期间T1中控制栅极驱动电路30依序驱动栅极线G1～Gm、Gm+1～Gn与Gn+1，并输出信号至背光模块驱动电路20启动背光模块21。此外，控制电路50在触碰感测期间T2中控制触控处理电路40输出一驱动信号至各触控感测单元11，并输出信号至背光模块驱动电路20关闭背光模块21，使栅极驱动电路30暂时停止驱动栅极线G1～Gm、Gm+1～Gn与Gn+1。
也就是说，每当触控处理电路40输出驱动信号时，控制电路50就会使背光模块驱动电路20关闭背光模块21，且控制栅极驱动电路30暂时停止驱动栅极线G1～Gm、Gm+1～Gn与Gn+1。
此外，每当控制电路50判断目前的触碰感测期间T2结束之后还接续有栅极线驱动期间T1时，控制电路50便在目前的触碰感测期间T2结束时，控制栅极驱动电路30继续驱动栅极线G1～Gm、Gm+1～Gn与Gn+1。
前述的栅极驱动电路30包括有多个串接的移位寄存器(未绘示)。每一移位寄存器的输出端电性耦接栅极线G1～Gm、Gm+1～Gn与Gn+1的其中之一。图3即为本发明一实施例的移位寄存器的示意图。图3所示的移位寄存器60的电路架构仅为举例，本发明的内嵌式触控显示器100亦可与其他态样的移位寄存器搭配使用。
请参见图3，移位寄存器60包括有第一晶体管61、第二晶体管62、第三晶体管63(用以作为驱动晶体管)、第四晶体管64、第五晶体管65、第六晶体管66、第七晶体管67、第一电容C1及第二电容C2。在此例中，第一晶体管61至第七晶体管67各以一N型晶体管来实现，然本发明并非以此为限。
第一晶体管61具有第一端、第二端与第一控制端，第一端用以接收输入信号Bi，而第一控制端电性耦接栅极线Gn-1以接收上一级移位寄存器所产生的栅极脉冲。第二晶体管62具有第三端、第四端与第二控制端，第三端用以接收输入信号Bi，第四端电性耦接第二端，而第二控制端电性耦接栅极线Gn+1以接收下一级移位寄存器所产生的栅极脉冲。
第三晶体管63具有第五端、第六端与第三控制端，第三控制端电性耦接第二端，第五端用以接收频率信号CK，第六端电性耦接移位寄存器的输出端而输出栅极脉冲Gn。第一电容C1电性耦接于第二端与输出端之间。第二电容C2的一端用以接收频率信号CK。第四晶体管64具有第七端、第八端与第四控制端，第七端电性耦接第二电容的另一端，第八端电性耦接参考电位VGL，而第四控制端电性耦接第二端。
第五晶体管65具有第九端、第十端与第五控制端，第九端电性耦接第二端，第十端电性耦接参考电位VGL，而第五控制端电性耦接第七端。第六晶体管66具有第十一端、第十二端与第六控制端，第十一端电性耦接输出端，第十二端电性耦接参考电位VGL，而第六控制端电性耦接第七端。
第七晶体管67具有第十三端、第十四端与第七控制端，第十三端电性耦接输出端，第十四端电性耦接参考电位VGL，而第七控制端用以接收频率信号XCK，其中频率信号CK与频率信号XCK互为反相信号。
图3仅绘示出其中一级的移位寄存器，而与此移位寄存器于串接上相邻的二级移位寄存器，则需将原本接收的频率信号CK改成接收频率信号XCK，并将原本接收的频率信号XCK改成接收频率信号CK。也就是说，对于偶数级的移位寄存器来说，其电性耦接频率信号CK与频率信号XCK的方式，会与奇数级的移位寄存器其电性耦接频率信号CK与频率信号XCK的方式相反。
请同时参照图2与图3，由这二个图式可知，每当控制电路50在使栅极驱动电路30暂时停止驱动栅极线G1～Gm、Gm+1～Gn与Gn+1时，其作法可以是将目前的触碰感测期间T2后驱动的第一条栅极线(例如是栅极线Gm+1)所对应的移位寄存器所接收的频率信号CK与频率信号XCK分别维持在第一位准(例如是低位准)与第二位准(例如是高位准)。如此一来，图3所示的这级移位寄存器60与其后级的所有移位寄存器就都会暂时停止输出栅极脉冲，进而达到暂时停止驱动栅极线G1～Gm、Gm+1～Gn与Gn+1之目的。此外，触控处理电路40所输出的驱动信号的频率大于频率信号CK的频率与频率信号XCK的频率。
由上述可知，每当内嵌式触控显示器100运作于触碰感测期间T2时，尽管内嵌式触控显示器100之栅极驱动电路30中的对应于目前之触碰感测期间T2后的第一条栅极线所对应的移位寄存器中的驱动晶体管的栅极的位准就必须维持一预设时间，然而由于在该预设时间中，该级移位寄存器中的晶体管会因为背光模块的关闭而缺乏光照，进而具有较小的漏电电流，因此在该预设时间中，该级移位寄存器的驱动晶体管的栅极的电位就会下降得很慢而不会有什么变化。如此一来，该级移位寄存器所产生的栅极脉冲的高位准就能维持在预设位准，进而改善内嵌式触控显示器的横纹现象。
据此，本发明的内嵌式触控显示器采用控制电路将一画面期间划分为多个时间上彼此分离的栅极线驱动期间与至少一触碰感测期间，且触碰感测期间介于两相邻栅极线驱动期间之间。且控制电路在上述这些栅极线驱动期间中，通过栅极驱动电路依序驱动栅极线，输出信号至背光模块驱动电路启动背光模块。此外，控制电路还在至少一触碰感测期间中，控制触控处理电路输出驱动信号至所有的触控感测单元，并输出信号至背光模块驱动电路关闭背光模块，使栅极驱动电路暂时停止驱动栅极线。因此，每当内嵌式触控显示器运作于触碰感测期间时，尽管内嵌式触控显示器的栅极驱动电路中的对应于目前的触碰感测期间后驱动的第一条栅极线所对应的移位寄存器中的驱动晶体管的栅极的位准就必须维持一预设时间，然而由于在该预设时间中，该级移位寄存器中的晶体管会因为背光模块的关闭而缺乏光照，进而具有较小的漏电电流，因此在该预设时间中，该级移位寄存器的驱动晶体管的栅极的电位就会下降得很慢而不会有什么变化。如此一来，该级移位寄存器所产生的栅极脉冲的高位准就能维持在预设位准，进而改善内嵌式触控显示器的横纹现象。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种内嵌式触控显示器，其特征在于，包括：
一内嵌式触控面板，包括有多条栅极线与多个触控感测单元；
一背光模块；
一背光模块驱动电路，电性耦接该背光模块；
一栅极驱动电路，电性耦接该些栅极线；
一触控处理电路，电性耦接该些触控感测单元；以及
一控制电路，电性耦接该背光模块驱动电路、该栅极驱动电路、该触控处理电路与该背光模块，将一画面期间划分为多个时间上彼此分离的栅极线驱动期间与至少一触碰感测期间且该至少一触碰感测期间介于两相邻栅极线驱动期间之间，以在该些栅极线驱动期间中，控制该栅极驱动电路依序驱动该些栅极线并输出信号至该背光模块驱动电路启动该背光模块，并在该至少一触碰感测期间中的每一触碰感测期间中，控制该触控处理电路输出一驱动信号至该些触控感测单元并输出信号至该背光模块驱动电路关闭该背光模块。
2.如权利要求1所述的内嵌式触控显示器，其特征在于，每当该控制电路判断目前的触碰感测期间结束之后还接续有一栅极线驱动期间时，该控制电路便在目前的触碰感测期间结束时控制该栅极驱动电路继续驱动该些栅极线。
3.如权利要求1所述的内嵌式触控显示器，其特征在于，该栅极驱动电路包括有多个串接的移位寄存器，每一移位寄存器的一输出端电性耦接该些栅极线的其中之一，且每次该控制电路在使该栅极驱动电路暂时停止驱动该些栅极线时，将该触碰感测期间后驱动的第一条栅极线所对应的移位寄存器所接收的一第一频率信号与一第二频率信号分别维持在一第一位准与一第二位准，其中该第一频率信号与该第二频率信号互为反相信号。
4.如权利要求3所述的内嵌式触控显示器，其特征在于，每一移位寄存器包括：
一第一晶体管，具有一第一端、一第二端与一第一控制端，该第一端用以接收一输入信号，而该第一控制端用以接收上一级移位寄存器所产生的栅极脉冲；
一第二晶体管，具有一第三端、一第四端与一第二控制端，该第三端用以接收该输入信号，该第四端电性耦接该第二端，而该第二控制端用以接收下一级移位寄存器所产生的栅极脉冲；
一第三晶体管，具有一第五端、一第六端与一第三控制端，该第五端用以接收该第一频率信号与该第二频率信号的其中之一，该第六端电性耦接该移位寄存器的一输出端，而该第三控制端电性耦接该第二端；
一第一电容，电性耦接于该第二端与该输出端之间；
一第二电容，其一端用以接收该第一频率信号与该第二频率信号中与该第五端所接收的信号相同者；
一第四晶体管，具有一第七端、一第八端与一第四控制端，该第七端电性耦接该第二电容的另一端，该第八端电性耦接一参考电位，而该第四控制端电性耦接该第二端；
一第五晶体管，具有一第九端、一第十端与一第五控制端，该第九端电性耦接该第二端，该第十端电性耦接该参考电位，而该第五控制端电性耦接该第七端；
一第六晶体管，具有一第十一端、一第十二端与一第六控制端，该第十一端电性耦接该输出端，该第十二端电性耦接该参考电位，而该第六控制端电性耦接该第七端；以及
一第七晶体管，具有一第十三端、一第十四端与一第七控制端，该第十三端电性耦接该输出端，该第十四端电性耦接该参考电位，而该第七控制端用以接收该第一频率信号与该第二频率信号中与该第五端所接收的信号不同者。
5.如权利要求1所述的内嵌式触控显示器，其特征在于，该驱动信号的频率大于该第一频率信号的频率与该第二频率信号的频率。
6.一种内嵌式触控显示器之操作方法，该内嵌式触控显示器包括有一内嵌式触控面板、一栅极驱动电路、一触控处理电路、一背光模块驱动电路与一背光模块，该内嵌式触控面板包括有多条栅极线与多个触控感测单元，该些栅极线电性耦接该栅极驱动电路，而所述多个触控感测单元电性耦接该触控处理单元，其特征在于，该操作方法包括：
将一画面期间划分为多个时间上彼此分离的栅极线驱动期间与至少一触碰感测期间，且该至少一触碰感测期间介于两相邻栅极线驱动期间之间；
在该些栅极线驱动期间中，通过该栅极驱动电路依序驱动该些栅极线，并输出信号至该背光模块驱动电路启动该背光模块；以及
在所述至少一触碰感测期间中，通过该触控处理电路输出一驱动信号至该些触控感测单元，并且该背光模块驱动电路关闭该背光模块，使该栅极驱动电路暂时停止驱动该些栅极线。
7.如权利要求6所述的操作方法，其特征在于，当目前的触碰感测期间结束之后还接续有一栅极线驱动期间时，在目前的触碰感测期间结束时控制该栅极驱动电路继续驱动该些栅极线。
8.如权利要求6所述的操作方法，其特征在于，该栅极驱动电路包括有多个串接的移位寄存器，每一移位寄存器的一输出端电性耦接该些栅极线的其中之一，而每次使该栅极驱动电路暂时停止驱动该些栅极线的步骤包括：
将该触碰感测期间后的第一条栅极线所对应的移位寄存器所接收的一第一频率信号与一第二频率信号分别维持在一第一位准与一第二位准，
其中该第一频率信号与该第二频率信号互为反相信号。
9.如权利要求6所述的操作方法，其特征在于，该驱动信号的频率大于该第一频率信号的频率与该第二频率信号的频率。
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