CN106354349A - 触控显示器 - Google Patents

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蔡嘉豪
彭仁杰
张志豪
陈柏锋
刘同凯
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Innolux Display Corp
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Abstract

本发明提供一种触控显示器，包括一触控显示面板、多个第一解多任务器以及一驱动集成电路。触控显示面板具有多个第一显示数据传输线及一触控信号传输线。第一解多任务器具有多个第一输出端即依第一输入端。驱动集成电路具有一多任务器，该多任务器具有第二输出端。其中该第一解多任务器的所述多个输出端分别电性连接所述多个第一显示数据传输线及该触控信号传输线，该多任务器的该第二输出端经由一第一信道电性连接该第一解多任务器的第一输入端。本发明有效减低驱动集成电路的尺寸及触控显示面板的外围区域的尺寸。

Description

触控显示器
技术领域
本发明涉及一种触控显示器，尤其涉及一种可减少驱动集成电路信道数及触控显示面板外围区尺寸的触控显示器。
背景技术
随着电子科技的快速演进，电子产品已成为人们生活中必备的工具。而为了提升电子产品在操作上的便利性，高效能的触控显示器成为电子产品中必要的一种装置。
在已知的技术领域中，在触控显示面板外围区常会设置有多个解多任务器来接收驱动集成电路中所输出的显示数据信号，藉以降低驱动集成电路的信道数(引脚数)。然而，在整合式的触控显示器中，驱动集成电路除需要提供显示数据信号外，要需要提供一定数量的触控信号。这些触控信号在已知技术中，仍需要与触控信号相同数量的信道来将触控信号传送至触控显示面板中。如此一来，在当触控显示器中的触控信号的需求数量增加时，驱动集成电路信道数以及触控显示面板的外围区的尺寸也会对应增加，造成产品成本的提高。
发明内容
本发明提供一种触控显示器，有效减低驱动集成电路的尺寸及触控显示面板的外围区域的尺寸。
本发明的触控显示器包括一触控显示面板、一第一解多任务器以及一驱动集成电路。触控显示面板具有多个第一显示数据传输线及一触控信号传输线。第一解多任务器具有多个第一输出端及一第一输入端。驱动集成电路具有一多任务器，该多任务器具有一第二输出端。其中该第一解多任务器的所述多个输出端分别电性连接所述多个第一显示数据传输线及该触控信号传输线，该多任务器的该第二输出端经由一第一信道电性连接该第一解多任务器的第一输入端。
在本发明的一实施例中，其中该多任务器可选择一原始第一显示数据信号或一原始触控信号为一选中信号，
当在一显示时间区间时，该多任务器选择该原始第一显示数据信号为该选中信号，该第一解多任务器传送与该原始第一显示数据信号相关的一第一显示数据信号至所述多个第一显示数据传输线的其中之一，当在一触控检测时间区间时，该多任务器选择该原始触控信号为该选中信号，该第一解多任务器传送与该原始触控信号相关的一触控信号至该触控数据传输线。。
基于上述，本发明的触控显示器通过在驱动集成电路供多个多任务器，并使多功器整合显示数据信号及触控信号的传输动作，并配合触控显示面板上的解多任务器进行对应的显示数据信号及触控信号的切换动作，驱动集成电路可以有效减少输出信道与传输导线所需要的布局面积，可有效减低驱动集成电路的成本。并且，通过驱动集成电路中的多任务器，驱动集成电路与触控显示面板间的信道、连接导线及接合垫的数量也可以减少，降低触控显示面板边缘区域所需要的面积，降低生产成本。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1显示本发明一实施例的触控显示器的示意图；
图2显示本发明另一实施例的触控显示器的示意图；
图3A～图3E显示本发明实施例的解多任务器DEMUX1及多任务器MUX1的动作方式的示意图；
图4显示本发明再一实施例的触控显示器的示意图；
图5显示本发明实施例的触控检测单元的配置示意图。
附图标记：
100、200、400：触控显示器
110、410：触控显示面板
DEMUX1～DEMUXN：解多任务器
120、220、420：驱动集成电路
MUX1～MUXN：多任务器
D11～DN1、D12～DN2、D13～DN3：显示数据传输线
T11～T16、T21、TN1：触控数据传输线
111：触控显示区域
112：外围区域
TS1～TSN：原始触控信号
DIN1～DINM：原始显示数据信号
DP1～DPN：显示像素
SW1～SW4、SWA1、SWA2：开关组件
LD1～LDN、LDM：信道
TDU1～TDU6：触控检测单元
CH1～CH6：接触贯孔
具体实施方式
请参照图1，图1显示本发明一实施例的触控显示器的示意图。触控显示器100包括触控显示面板110、解多任务器DEMUX1～DEMUXN以及驱动集成电路120。驱动集成电路120则包括多任务器MUX1～MUXN。在本实施例中，解多任务器DEMUX1～DEMUXN配置在触控显示面板110的外围区域112上，解多任务器DEMUX1～DEMUXN的多个输出端可分别电性连接至触控显示面板110上的多条显示数据传输线D11～D13、显示数据传输线D21～D23 …、显示数据传输线DN1～DN3及触控数据传输线T11～TN1。以解多任务器DEMUX1为范例，解多任务器DEMUX1的多个输出端电性连接至显示数据传输线D11～D13以及触控数据传输线T11。其中，显示数据传输线D11～D13可分别用来传送不同灰阶电压的显示数据信号至触控显示区域111中的多个显示像素列(sub-pixel column)，而触控数据传输线T11则可用来传输触控信号至触控显示区域111中的触控检测单元。于其他实施例中，触控数据传输线的数量可大于1，且小于或等于显示数据传输线的数量。于其他实施例中，解多任务器DEMUX1～DEMUXN可配置于驱动集成电路120之内，而非位于触控显示面板110的外围区域112上。
当上述触控信号包括触控驱动信号(touch driving signal)及触控感测信号(touch sensing signal)，且所述多个触控检测单元为电容感应方式(capacitance)，则该触控显示面板110为自感应电容式(self capacitance)触控显示面板。当上述触控信号仅包括触控驱动信号或触控感测信号其中之一，且所述多个触控检测单元为电容感应方式，则该触控显示面板110为互感应电容式(mutual capacitance)触控显示面板。
在另一方面，解多任务器DEMUX1～DEMUXN分别对应驱动集成电路120中的多任务器MUX1～MUXN。解多任务器DEMUX1～DEMUXN的输入端分别藉由信道(LEAD)LD1～LDN电性连接至多任务器MUX1～MUXN的输出端。另外，多任务器MUX1～MUXN的输入端分别接收原始显示数据信号DIN1～DINN以及原始触控信号TS1～TSN，各多任务器MUX1～MUXN并选择其所接收的原始显示数据信号DIN1～DINN以及原始触控信号TS1～TSN的其中之一经由信道LD1～LDN来输出至对应的解多任务器DEMUX1～DEMUXN的输入端。以多任务器MUX1为范例，多任务器MUX1选择原始显示数据信号DIN1或原始触控信号TS1以作为选中信号，并由信道LD1输出至对应的解多任务器DEMUX1的输入端。上述多任务器输入端的原始显示数据信号、解多任务器输出端的显示数据信号以及在信道上传输的中间显示数据信号有相互关连性，但因经过各组件的调变而有振幅、频率等的大小差异。同样地，多任务器输入端的原始触控信号、解多任务器输出端的触控信号以及在信道上传输的中间触控信号系有相互关连性，但因经过各组件的调变而有振幅、频率等的大小差异。
进一步来说明，多任务器MUX1～MUXN与解多任务器DEMUX1～DEMUXN的动作是有一定的对应关系的，同样以多任务器MUX1以及解多任务器DEMUX1为范例，当多任务器MUX1选择原始触控信号TS1为选中信号时，对应的解多任务器DEMUX1会传送与选中信号的原始触控信号TS1相关的触控信号至触控数据传输线TS1。相对的，当多任务器MUX1选择原始显示数据信号DIN1为选中信号时，对应的解多任务器DEMUX1会传送与选中信号的原始显示数据信号DIN1相关的显示数据信号至显示数据传输线D11～D13的其中之一。于其他实施例中，当多任务器MUX1选择原始触控信号TS1为选中信号时，对应的解多任务器DEMUX1会同时传送与选中信号的原始触控信号TS1相关的触控信号至触控数据传输线TS1以及数据传输线D11～D13，以降低负载。
在动作细解方面，当触控显示器100执行触控及显示动作时，触控显示器100可进入显示时间区间，并在显示时间区间中，多任务器MUX1～MUXN分别选择显示原始数据信号DIN1～DINN作为选中信号，并分别将与选中信号相关的中间显示数据信号由信道LD1～LDN传送至分别对应的解多任务器DEMUX1～DEMUXN的输入端，之后解多任务器DEMUX1～DEMUXN的输出端将显示数据信号传送至显示数据传输线D11～DN3。值得一提的，显示时间区间还可以分成多个子时间区间，其中，在第一个子时间区间中，解多任务器DEMUX1～DEMUXN可以将与选中信号相关的显示数据信号分别传送至第一群显示数据传输线D11～DN1及其显示像素列，接着，在第二个子时间区间中，解多任务器DEMUX1～DEMUXN可以将与选中信号相关的显示数据信号分别传送至第二群显示数据传输线D12～DN2及其显示像素列，并且，在第三个子时间区间中，解多任务器DEMUX1～DEMUXN可以将与选中信号相关的显示数据信号分别传送至第三群显示数据传输线D13～DN3及其显示像素列。若该触控显示面板110的触控显示区域111具有m列显示像素(m为包括0及正整数的集合)，则该第一群显示数据传输线D11～DN1连接第(m/3)+1显示像素行，该第二群显示数据传输线D12～DN2连接第(m/3)+2显示像素行，该第三群显示数据传输线D13～DN3连接第m/3显示像素行。该(m/3)+1显示像素行、第(m/3)+2显示像素行以及第m/3显示像素行可分别对应红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)彩色滤光片，或是该(m/3)+1显示像素行、第(m/3)+2显示像素行以及第m/3显示像素行分别为红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)发光单元，例如是有机或无机发光二极管组件。
在显示时间区间结束后，触控显示器100可进入触控检测时间区间。在触控检测时间区间中，多任务器MUX1～MUXN分别选择原始触控信号TS1～TSN为选中信号，并分别将与选中信号相关的中间触控信号由信道LD1～LDN传送至对应的解多任务器DEMUX1～DEMUXN的输入端，之后解多任务器DEMUX1～DEMUXN的输出端将触控信号传送至触控传输线T11～TN3。其中，显示时间区间与触控检测时间区间不相重叠。
由上述的说明可以得知，本发明实施例的触控显示器100中，通过在驱动集成电路120中配置多任务器MUX1～MUXN，使原始触控信号TS1～TSN可以分别与原始显示数据信号DIN1～DINN在驱动集成电路120内部进行整合，并在适当的时间区间传输触控信号或显示数据信号至触控显示面板110以执行画面显示或是触控检测的动作。如此一来，驱动集成电路120不需要提供多余的信道(引脚)来传送触控信号TS1～TSN，且驱动集成电路120与触控显示面板110间的传输线、接触垫(bonding pad)等的组件数量也不会增加，因此，驱动集成电路120的尺寸及触控显示面板110的外围区112的尺寸可有效的得到控制。
附带一提的，在本实施例中，触控显示面板110可以为外嵌式(on-cell)触控显示面板或也可以是内嵌式(in-cell)触控显示面板。而解多任务器DEMUX1～DEMUXN可以配置在触控显示面板110的背板上，且解多任务器DEMUX1～DEMUXN可与薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)共享相同制作程序，所述多个薄膜晶体管的主动层可以是低温多晶硅(low temperaturepoly-silicon，LTPS)、金属氧化物半导体(metal oxide semiconductor，如IGZO)或是非晶硅(amorphous silicon，a-Si)。
以下请参照图2，图2显示本发明另一实施例的触控显示器的示意图。在触控显示器200中包括解多任务器DEMUX1～DEMUXN，解多任务器DEMUX1～DEMUXN可位于触控显示器200的触控显示面板的外围区域上，亦可整合于驱动集成电路220内部。以解多任务器DEMUX1为范例，解多任务器DEMUX1的输出端分别电性连接至显示数据传输线D11、显示数据传输线D12、显示数据传输线D13以及触控数据传输线T11。显示数据传输线D11、显示数据传输线D12、显示数据传输线D13分别电性连接至触控显示区域211中的多个显示像素DP1～DP3，其中显示像素DP1～DPN可分别显示相同或不同灰阶，或是不同颜色的影像。而触控数据传输线T11则电性连接至触控显示面板中的触控检测单元。于本实施例中，触控检测单元可与显示像素DP1～DP3的共享电极(common electrode)共享，而于其他实施例中，触控检测单元可为各自独立的图案化电极单元。在本实施例中，解多任务器DEMUX1包括开关组件SW1～SW4，其中，开关组件SW1～SW4的一端共同经由信道LD1电性连接至驱动集成电路220，开关组件SW1～SW4的另一端分别电性连接至显示数据传输线D11、显示数据传输线D12、显示数据传输线D13以及触控数据传输线T11。
驱动集成电路220具有多个信道LD1～LDN，信道LD1～LDN分别电性连接至解多任务器DEMUX1～DEMUXN的输入端。另外，驱动集成电路220中包括多任务器MUX1～MUXN，多任务器MUX1～MUXN的输出端分别电性连接至信道LD1～LDN。各多任务器MUX1～MUXN可以为多选一的选择器，以多任务器MUX1为范例，多任务器MUX1选择原始显示数据信号DIN1或原始触控信号TS1为选中信号，并将与选中信号相关的中间显示数据信号或中间触控信号通过信道LD1传送至解多任务器DEMUX1的输入端。
关于解多任务器DEMUX1～DEMUXN与多任务器MUX1～MUXN的动作细节，请参照图3A～图3E显示的本发明实施例的解多任务器DEMUX1及多任务器MUX1的动作方式的示意图。其中，在图3A～图3E的实施范例中，解多任务器DEMUX1由开关组件SW1～SW4所构成。多任务器MUX1则由开关组件SWA1及开关组件SWA2所构成。开关组件SWA1及开关组件SWA2的第一端共同电性连接至对应的解多任务器DEMUX1的输入端并提供与选中信号相关的中间显示数据信号或中间触控信号，开关组件SWA1及开关组件SWA2的第二端分别接收原始显示数据信号DIN1以及原始触控信号TS1。
关于动作细节，在图3A中，在显示时间区间中，开关组件SWA1被导通(turn on)且开关SWA2被不导通(turn off)，多任务器MUX1选择原始显示数据信号DIN1为选中信号并由信道LD1将与原始显示数据信号DIN1相关的中间显示数据信号传送至解多任务器DEMUX1的输入端。在显示时间区间的第一子显示时间区间中，开关组件SW1被导通而开关组件SW2～SW4均被不导通。因此，解多任务器DEMUX1传送与原始显示数据信号DIN1及中间显示数据信号相关的显示数据信号至显示数据传输线D11。通过显示数据传输线D11，显示数据信号可被传送至显示像素DP1。
接着，在图3B中，在显示时间区间的第二子显示时间区间中，开关组件SW1、开关组件SW3、开关组件SW4被不导通，而开关组件SW2被导通，此时，解多任务器DEMUX1传送与原始显示数据信号DIN1相关的显示数据信号至显示数据传输线D12。通过显示数据传输线D12，显示数据信号可被传送至显示像素DP2。
再者，在图3C中，在显示时间区间的第三子显示时间区间中，开关组件SW1、开关组件SW2、开关组件SW4被不导通，而开关组件SW3被导通，此时，解多任务器DEMUX1传送与原始显示数据信号DIN1相关的显示数据信号至显示数据传输线D13。通过显示数据传输线D13，显示数据信号可被传送至显示像素DP3。
在图3D中，显示时间区间结束并进入触控检测时间区间。在此时，开关组件SWA2被导通且开关SWA1被不导通，多任务器MUX1选择原始触控信号TS1为选中信号并将与触控信号TS1相关的中间触控信号由信道LD1传送至解多任务器DEMUX1的输入端。而在解多任务器DEMUX1中，开关组件SW1～SW3被不导通，开关组件SW4则被导通。因此，与原始触控信号TS1及中间触控信号相关的触控信号被传送至触控数据传输线T11。触控信号并可通过触控数据传输线T11被传送至触控检测单元。
此外，为了减低信号传输的负载(loading)，亦可在触控检测时间区间使用另一驱动方式，图3E中，多任务器MUX1选择原始触控信号TS1为选中信号并将与原始触控信号TS1相关的中间触控信号传送至解多任务器DEMUX1的输入端，解多任务器DEMUX1的开关组件SW1～SW4皆被导通，触控信号由触控数据传输线T11传送至触控检测单元以及显示像素DP1～DP3。
值得一提的，在图3A～图3E中，触控数据传输线T11可以与显示数据传输线D11～D13被配置在不同层次中，如此一来，可降低触控数据传输线T11和显示数据传输线D11～D13中的任一相互短路的风险。此外，显示像素DP1～DPN可显示多种不同的灰阶及颜色的影像。
此外，开关组件SW1～SW4可以应用薄膜晶体管来建构，而开关组件SWA1及开关组件SWA2则可以应用集成电路中的半导体组件来建构，例如晶体管开关。而解多任务器DEMUX1中配置四个开关组件SW1～SW4的数量仅只是一个范例，解多任务器DEMUX1中配置的开关组件的数量可以依据需求来设置，没有固定的限制。
以下请参照图4，图4显示本发明再一实施例的触控显示器的示意图。触控显示器400包括触控显示面板410、解多任务器DEMUX1～DEMUXM以及驱动集成电路420。驱动集成电路420 包括多任务器MUX1～MUXN，并具有多个信道LD1～LDM。
各信道LD1～LDM可电性连接至多任务器MUX1～MUXN的其中之一的输出端或也可直接接收原始显示数据信号(例如显示数据信号DIN2)的信号来源。
在本实施例中，多任务器MUX1～MUXN的数量可少于解多任务器DEMUX1～DEMUXM的数量，，即M的数目大于N的数目，且多任务器MUX1～MUXN与解多任务器DEMUX1～DEMUXM也并非一对一相对应的。另外，并非所有的解多任务器DEMUX1～DEMUXM内部结构都是相同的。其中，与多任务器MUX1～MUXN的其中之一相对应的解多任务器(例如DEMUX1)具有四个开关组件，除了连接显示数据传输线(例如D11～D13等)之外并可电性连接至触控数据传输线T11或触控数据传输线TN2。而未对应至多任务器MUX1～MUXN的解多任务器(例如DEMUX2)具有三个开关组件，并不电性连接至触控数据传输线T11或触控数据传输线TN1等，而是仅连接至显示数据传输线(例如D11～D13等)。
当触控显示面板中的显示像素DP1～DP3的数量远大于触控检测单元的数量时，触控显示面板410中的触控数据传输线T11或触控数据传输线TN1等的数量也会远低于显示数据传输线的数量。因此，驱动集成电路420中的多任务器MUX1～MUXN的数量可以依据实际所需的触控数据传输线T11或触控数据传输线TN1等的数量来进行配置，并不需要针对每一个输出信道LD1～LDM都配置对应的多任务器。当然，相对应的，解多任务器DEMUX1～DEMUXM的内部结构也可以对应多任务器MUX1～MUXN的设置状况来进行调整。
以下请参照图5，图5显示本发明实施例的触控检测单元的配置示意图。其中，触控显示面板中可配置多个触控检测单元TDU1～TDU6。触控数据传输线T11～T16可分别电性连接至触控检测单元TDU1～TDU6。其中，触控数据传输线T11～T16可以分别通过多个接触贯孔(contact holes)CH1～CH6来分别电性连接至触控检测单元TDU1～TDU6。
综上所述，本发明通过在驱动集成电路中设置多个多任务器，并配合触控显示面板中的解多任务器的动作，可以有效整合显示数据信号与触控信号在驱动集成电路与触控显示面板间的信号传输动作，并藉以降低驱动集成电路所输要的信号传输信道，以及减小触控显示面板上用来容置信号传输导线的外围区域面积，有效降低尺产品的成本。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的改动与润饰，故本发明的保护范围当视所附权利要求界定范围为准。

Claims (10)

1.一触控显示器，其特征在于，包括：
触控显示面板，具有多个第一显示数据传输线及触控数据传输线；
第一解多任务器，所述第一解多任务器具有多个第一输出端及第一输入端；以及
驱动集成电路，具有多任务器，所述多任务器具有第二输出端，
其中，所述第一解多任务器的所述多个第一输出端分别电性连接所述多个第一显示数据传输线及所述触控数据传输线，所述多任务器的所述第二输出端经由第一信道电性连接所述第一解多任务器的所述第一输入端。
2.根据权利要求1所述的触控显示器，其特征在于，所述多任务器可选择原始第一显示数据信号或原始触控信号为选中信号，当在显示时间区间时，所述多任务器选择所述原始第一显示数据信号为所述选中信号，所述第一解多任务器传送与所述原始第一显示数据信号相关的第一显示数据信号至所述多个第一显示数据传输线的其中之一，当在触控检测时间区间时，所述多任务器选择所述原始触控信号为所述选中信号，所述第一解多任务器传送与所述原始触控信号相关的触控信号至所述触控数据传输线。
3.根据权利要求2所述的触控显示器，其特征在于，当在所述触控检测时间区间时，所述多任务器选择所述原始触控信号为所述选中信号，所述第一解多任务器传送与所述原始触控信号相关的所述触控信号至所述触控数据传输线及所述多个第一显示数据传输线。
4.根据权利要求2所述的触控显示器，其特征在于，所述显示时间区间与所述触控检测时间区间不相重叠。
5.根据权利要求1所述的触控显示器，其特征在于，所述第一解多任务器包括：
多个第一开关组件，所述多个第一开关组件的第一端电性连接至所述第一解多任务器的所述第一输入端，所述多个开关组件的第二端由所述多个第一输出端电性连接至所述多个第一显示数据传输线及所述触控数据传输线。
6.根据权利要求5所述的触控显示器，其特征在于，当在所述显示时间区间时，电性连接所述多个第一显示数据传输线的所述多个第一开关组件分别导通，而电性连接所述触控数据传输线的所述第一开关组件不导通，当在所述触控检测时间区间时，连接所述多个第一显示数据传输线的所述多个第一开关组件不导通，而连接所述触控数据传输线的所述第一开关组件导通。
7.根据权利要求5所述的触控显示器，其特征在于，当在所述显示时间区间时，电性连接所述多个第一显示数据传输线的所述多个第一开关组件分别导通，而电性连接所述触控数据传输线的所述第一开关组件不导通，在当所述触控检测时间区间时，所述多个第一开关组件皆导通。
8.根据权利要求1所述的触控显示器，其特征在于，所述多任务器包括：
第二开关组件，可接收所述原始第一显示数据信号；以及
第三开关组件，可接收所述原始触控信号。
9.根据权利要求1所述的触控显示器，其特征在于，还包括一第二解多任务器，所述第二解多任务器具有多个第三输出端及一第三输入端，
其中，所述第二解多任务器的所述多个第三输出端分别电性连接至多个第二显示数据传输线，所述驱动集成电路经由一第二信道连接所述第二解多任务器的所述第三输入端。
10.根据权利要求9所述的触控显示器，其特征在于，所述多个第一显示数据线及所述多个第二显示数据线分别电性连接所述触控显示面板上的多个显示像素，所述触控数据传输线电性连接所述触控显示面板中的触控检测单元。
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