CN109213357A - 嵌入式触控显示面板的驱动方法与使用其的嵌入式触控显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种嵌入式触控显示面板的驱动方法与使用其的嵌入式触控显示器。此嵌入式触控显示面板的驱动方法包括下列步骤：将该嵌入式触控显示面板的闸极驱动电路区分为N组闸极子驱动电路；在第K组闸极子驱动电路的最后一条扫描线被驱动完毕后，进行一触控检测程序；以及当该触控检测程序结束后，第K+1组闸极子驱动电路的第一条扫描线的移位寄存器输入一启动脉波，其中，N、K为自然数，K小于N。

Description

嵌入式触控显示面板的驱动方法与使用其的嵌入式触控显 示器

技术领域

本发明是关于一种嵌入式触控显示的技术，更进一步来说，本发明是关于一种嵌入式触控显示面板的驱动方法与使用其的嵌入式触控显示器。

背景技术

目前在显示触控面板的驱动架构(Touch and Display driver)中，只要面板面内有结构与显示共享，常有相互干扰的情况。又，在嵌入式显示面板的操作中，显示区间(Display Term)与触控感测时间(TP-TERM，Touch Phase Term)分开来分时工作，常见的分时模式有以下两种：

第一种称为水平遮没触控(H-blanking TP-TERM)，如图1所示，图1为先前技术的水平遮没触控(H-blanking TP-TERM)的波形图。请参考图1，其主要是将一个或数个触控感测作业(Touch Sensing Task)安排在其中几个水平显示线(Display Line)中间，也就是水平遮没(H-blanking)期间。

第二种称为水平加垂直遮没触控(H-blanking+V-blanking TP-TERM)，如图2所示。图2为先前技术的水平加垂直遮没触控(H-blanking+V-blanking TP-TERM)的波形图。请参考图2，其主要是将一个或数个触控感测作业分散安排在显示图框(Display Frame)之间以及水平显示线中间。

在嵌入式触控面板架构里，显示驱动与触控扫描往往是共享硬件、分时使用，一个图框的时间为显示驱动与触控感测所共享，当显示驱动数据时，Touch扫描停止或处理数据，而当触控感测做动时，显示扫描停止。当触控感测做动时，用于显示驱动的闸极驱动(Gate Driving)动作会被中止，如图3所示，图3为先前技术的显示驱动与触控感测的操作波形图。请参考图3，等触控感测完成动作后，才会依序再往下进行闸极驱动动作。而此传递中止的动作，会造成面板上传递中止的闸极驱动线(Gate line)，会因为时间的拉长，造成在画面上产生人眼可见的亮/暗线横纹。当温度升高时，亮/暗线横纹渐趋明显。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种嵌入式触控显示面板的驱动方法与使用其的嵌入式触控显示器，藉由将扫描线分成多个群组分别驱动显示的方式，解决画面上因长时间触控扫描而产生人眼可见的亮/暗线横纹的情况，以改善显示质量。

有鉴于此，本发明提供一种嵌入式触控显示面板的驱动方法。此嵌入式触控显示面板的驱动方法包括下列步骤：将嵌入式触控显示面板的闸极驱动电路区分为N组闸极子驱动电路；在第K组闸极子驱动电路的最后一条线被驱动完毕后，进行一触控检测程序；以及当触控检测程序结束后，第K+1组闸极子驱动电路的第一条线的移位寄存器输入一启动脉波，其中，N、K为自然数，K小于N。

本发明另外提供一种嵌入式触控显示器，此嵌入式触控显示器包括一嵌入式触控显示面板以及一显示触控整合驱动电路。此嵌入式触控显示面板包括N组闸极子驱动电路，其中，第I组闸极子驱动电路用以驱动M条扫描线，其中，N、M、I为自然数，M大于1，I小于等于N。在第K组闸极子驱动电路的最后一条线被驱动完毕后，显示触控整合驱动电路进行一触控检测程序。当显示触控整合驱动电路执行触控检测程序结束后，显示触控整合驱动电路发出第K+1组闸极子驱动电路的第一条线的移位寄存器输入一启动脉波，其中，K为自然数，K小于N。

依照本发明较佳实施例所述的嵌入式触控显示面板的驱动方法与使用其的嵌入式触控显示器，上述每一组闸极子驱动电路包括多个移位寄存器，其中，每一组闸极子驱动电路的第一个移位寄存器分别由显示触控整合驱动电路接收启动脉冲。

依照本发明较佳实施例所述的嵌入式触控显示面板的驱动方法与使用其的嵌入式触控显示器，上述每一个移位寄存器包括一第一晶体管、一第二晶体管、一第三晶体管以及一放电电路。第二晶体管的第二源汲极耦接第一晶体管的第二源汲极。第三晶体管的闸极耦接第一晶体管的第二源汲极以及第二晶体管的第二源汲极，第三晶体管的第一源汲极接收一闸极时钟讯号。放电电路耦接第三晶体管的第二源汲极，其中，第J个移位寄存器的第一晶体管的闸极耦接第J-1个移位寄存器的第三晶体管的第二源汲极，其中，第J个移位寄存器的第二晶体管的闸极耦接第J+1个移位寄存器的第三晶体管的第二源汲极，其中，J为自然数，J小于每一组闸极子驱动电路的移位寄存器的数目。

依照本发明较佳实施例所述的嵌入式触控显示面板的驱动方法与使用其的嵌入式触控显示器，上述第K组的第一个移位寄存器还包括一第四晶体管，其中，第四晶体管的第一源汲极耦接第一晶体管的第二源汲极以及第二晶体管的第二源汲极，第四晶体管的第二源汲极耦接该第三晶体管的闸极，第四晶体管的闸极接收第K个致能控制讯号。

依照本发明较佳实施例所述的嵌入式触控显示面板的驱动方法与使用其的嵌入式触控显示器，上述嵌入式触控显示面板更包括N个致能控制讯号移位寄存器，其中，第一个致能控制讯号移位寄存器接收一启动脉冲以及一致能控制频率，第Q个致能控制讯号移位寄存器输出第Q个致能控制讯号，其中，Q为自然数，且Q小于等于N。

本发明的目的在于将闸极驱动电路中的移位寄存器分成多个群组，并分时启动，因此，在进行触控感测的时间时，移位暂存的动作随即中断，待外部提供下一组启动脉冲至下一组闸极子驱动电路的第一个移位寄存器时，再予以重新启动传递的动作。由此，解决人眼可见的亮/暗线横纹的出现。

附图说明

图1为先前技术的水平遮没触控的波形图。

图2为先前技术的水平加垂直遮没触控的波形图。

图3为先前技术的显示驱动与触控感测的操作波形图。

图4为触控显示面板的基板上闸极驱动的移位寄存器的电路图。

图5为触控显示面板的基板上闸极驱动的移位寄存器在未插入触控操作时的操作波形图。

图6为触控显示面板的基板上闸极驱动的移位寄存器在插入触控操作时的操作波形图。

图7为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示器的电路方块图。

图8为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示器的闸极子驱动电路703-1、703-2以及703-3的电路方块示意图。

图9为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示器的闸极子驱动电路703-1、703-2以及703-3的操作波形图。

图10为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示器的闸极子驱动电路703-1、703-2以及703-3的电路方块示意图。

图11为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示器的闸极子驱动电路703-1、703-2以及703-3的操作波形图。

图12为图10的闸极子驱动电路703-1、703-2以及703-3所使用的第一个移位寄存器S/R的电路图。

图13为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示器的闸极驱动电路703的电路图。

图14为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示器的闸极驱动电路703的操作波形图。

图15为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示面板的驱动方法的流程图。

Gclk：接收闸极频率的节点

Gn-1、Gn+1、U2D、D2U：控制节点

Gn：输出节点

VGH：闸极高电压

VGL：闸极低电压

N：节点

CK：闸极时钟讯号

701：显示触控整合驱动电路

702：嵌入式触控显示面板

703：闸极驱动电路

703-1、703-2、703-3：闸极子驱动电路

704：显示区

S/R：移位寄存器

STV、STV1、STV2、STV3：启动脉波

CTRL1、CTRL2、CTRL3、CTRLx：致能控制讯号

1201、1202、1203：薄膜晶体管

1301、1302、1303：移位寄存器

CTRL：致能控制频率

S1501～S1504：本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示面板的驱动方法的流程步骤

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采用的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图4为触控显示面板的基板上闸极驱动(Gate on Array，GOA)的移位寄存器的电路图。请参考图4，此电路由于是设计在液晶显示面板的透明基板上，故所有的晶体管都是N型薄膜晶体管。一般来说，由于闸极驱动电路是依序导通的，故闸极驱动电路的电路架构是一连串的移位寄存器。在此实施例中，移位寄存器共有5个控制节点，分别是接收闸极频率的节点Gclk、Gn-1节点、Gn+1节点、U2D节点以及D2U节点。另外，移位寄存器还包括一个输出节点Gn，其中，U2D节点以及D2U节点所供应的电压分别是依照频率变换的闸极高电压VGH与闸极低电压VGL。为了说明上述暗线横纹出现的原因，在此附图中，还标示了节点N。

图5为触控显示面板的基板上闸极驱动的移位寄存器在未插入触控操作时的操作波形图。请参考图5，Gclk节点输入闸极时钟讯号CK，N节点会因为Gn-1节点的脉冲被充电，而接下来Gclk节点由闸极低电压VGL转为闸极高电压VGH时，N节点的电压会被充电到约两倍闸极高电压。

图6为触控显示面板的基板上闸极驱动的移位寄存器在插入触控操作时的操作波形图。请参考图6，当前一条扫描线(Gn-1)扫描完成后，插入触控操作，此时，Gclk节点所输入的闸极时钟讯号停止，直到触控操作完成后，闸极时钟讯号才由闸极低电压VGL转为闸极高电压VGH。又，由于闸极时钟讯号长时间的停止，导致N节点的电容被放电，导致输出节点Gn所输出的波形变形，此种波形将导致输出节点Gn所对应的扫描在线的像素被开启不完全，数据无法输入到像素内，这也就导致了先前技术中所提到的在画面上产生人眼可见的暗线横纹。

图7为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示器的电路方块图。请参考图7，此嵌入式触控显示器包括一显示触控整合驱动电路701以及一嵌入式触控显示面板702。此嵌入式触控显示面板702在此实施例中，包括一闸极驱动电路703以及显示区704。此闸极驱动电路703包括三组闸极子驱动电路703-1、703-2以及703-3。闸极子驱动电路703-1、703-2以及703-3分别包括多个如图4的移位寄存器。

为了让本发明的精神更加容易理解，在此以图8说明，图8为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示器的闸极子驱动电路703-1、703-2以及703-3的电路方块示意图。请参考图8，在此实施例中，每一个闸极子驱动电路703-1、703-2以及703-3的第一个移位寄存器S/R分别被输入一个启动脉波，表示为STV1、STV2以及STV3。图9为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示器的闸极子驱动电路703-1、703-2以及703-3的操作波形图。请参考图9，在此实施例中，分别使用3个启动脉波STV1、STV2以及STV3。当开始进行一个图框的驱动时，第一个启动脉波STV1会被致能，之后第一组闸极子驱动电路703-1内的移位寄存器S/R会依序输出闸极高电压VGH，直到最后一个移位寄存器S/R的输出端Gn输出闸极高电压VGH后，Gclk节点所输入的闸极时钟讯号被停止，显示触控整合驱动电路701开始进行触控检测程序。

当触控检测程序结束后，显示触控整合驱动电路701发出启动脉波STV2给第二组闸极子驱动电路703-2的第一条线的移位寄存器S/R，此时，第二组闸极子驱动电路703-2内的移位寄存器S/R便会依序输出闸极高电压VGH，直到最后一个移位寄存器S/R的输出端输出闸极高电压VGH后，Gclk节点所输入的闸极时钟讯号再次被停止，显示触控整合驱动电路701又再度开始进行触控检测程序。而接下来第三组闸极子驱动电路703-3的操作与上述类似，故不予赘述。

由上述实施例可以看到，原本因为长时间进行触控感测扫描，导致Gn与Gn+1的脉冲间隔时间过长，Gn+1所对应的移位寄存器S/R的N节点因而漏电，在此实施例中，由于另外给予Gn+1所对应的移位寄存器S/R一启动脉冲，N节点充电后，Gclk节点所输入的闸极时钟讯号便被启动，因此，Gn+1的波形不会因此而改变，故在画面上人眼可见的横纹得以解决。

图10为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示器的闸极子驱动电路703-1、703-2以及703-3的电路方块示意图。请参考图10，在此实施例中，每一个闸极子驱动电路703-1、703-2以及703-3的第一个移位寄存器S/R均采用同一个启动脉波STV，然而，新增了三个致能控制讯号CTRL1、CTRL2、CTRL3分别控制上述每一个闸极子驱动电路703-1、703-2以及703-3的第一个移位寄存器S/R的启动与否。图11为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示器的闸极子驱动电路703-1、703-2以及703-3的操作波形图。请参考图11，在此实施例中，分别使用3个致能控制讯号CTRL1、CTRL2、CTRL3控制闸极子驱动电路703-1、703-2以及703-3的第一个移位寄存器S/R的启动与否。当开始进行一个图框的驱动时，启动脉波STV会被致能，然仅有致能控制讯号CTRL1被致能，故仅第一组闸极子驱动电路703-1被启动，之后第一组闸极子驱动电路703-1内的移位寄存器S/R会依序输出闸极高电压VGH，直到最后一个移位寄存器S/R的输出端Gn输出闸极高电压VGH后，Gclk节点所输入的闸极时钟讯号被停止，显示触控整合驱动电路701开始进行触控检测程序。

当触控检测程序结束后，显示触控整合驱动电路701再次发出启动脉波STV，同样地，仅有致能控制讯号CTRL2被致能，故仅第二组闸极子驱动电路703-2被启动，此时，第二组闸极子驱动电路703-2内的移位寄存器S/R便会依序输出闸极高电压VGH，直到最后一个移位寄存器S/R的输出端输出闸极高电压VGH后，Gclk节点所输入的闸极时钟讯号再次被停止，显示触控整合驱动电路701又再度开始进行触控检测程序。而接下来第三组闸极子驱动电路703-3的操作与上述类似，故不予赘述。

图12为图10的闸极子驱动电路703-1、703-2以及703-3所使用的第一个移位寄存器S/R的电路图。请参考图12，此移位寄存器除了原本的三个薄膜晶体管以及一放电电路以外，还包括一薄膜晶体管1201，此薄膜晶体管1201的第一源汲极耦接在N节点；第二源汲极耦接两个薄膜晶体管1202与1203；闸极接收致能控制讯号CTRLx。当启动脉冲STV被致能，而控制讯号CTRLx为逻辑低电压时，虽然薄膜晶体管1202导通，然薄膜晶体管1201截止，导致讯号被薄膜晶体管1201阻挡，因此，整个移位寄存器S/R不动作。当启动脉冲STV被致能，而控制讯号CTRLx为逻辑高电压时，薄膜晶体管1201与1202导通，因此，移位寄存器S/R开始运作。

然而，上述图8的实施例中，若闸极驱动电路703被分割的越多组，则需要供应越多的启动脉冲，因而导致显示触控整合驱动电路701需要越多的脚位。同样地，上述图10的实施例中，若闸极驱动电路703被分割的越多组，则需要供应越多的致能控制讯号，同样导致显示触控整合驱动电路701需要越多的脚位。为了解决这样的问题，以下提出一个新的实施例。

图13为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示器的闸极驱动电路703的电路图。请参考图13，在此实施例中，额外新增3个移位寄存器1301、1302、1303，对应三组闸极子驱动电路703-1、703-2以及703-3。图14为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示器的闸极驱动电路703的操作波形图。请参考图14，在此实施例中，藉由在面板的玻璃基板上额外设置三个移位寄存器1301、1302、1303，显示触控整合驱动电路701仅需输出一组致能控制频率CTRL、一组启动脉波STV以与Gclk节点所输入的闸极时钟讯号便可以如上述图8以及图10的控制闸极驱动。故此实施例可以更加的减少显示触控整合驱动电路701的输出脚位。

图15为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示面板的驱动方法的流程图。请参考图15，此嵌入式触控显示面板的驱动方法包括下列步骤：

步骤S1501：开始。

步骤S1502：将嵌入式触控显示面板的闸极驱动电路区分为N组闸极子驱动电路。如图8、图10以及图14所示。

步骤S1503：在第K组闸极子驱动电路的最后一条线被驱动完毕后，进行一触控检测程序。

步骤S1504：当触控检测程序结束后，第K+1组闸极子驱动电路的第一条线的移位寄存器输入一启动脉波。

综上所述，本发明的目的在于将闸极驱动电路中的移位寄存器分成多个群组，并分时启动，因此，在进行触控感测的时间时，移位暂存的动作随即中断，待外部提供下一组启动脉冲至下一组闸极子驱动电路的第一个移位寄存器时，再予以重新启动传递的动作。由此，解决人眼可见的亮/暗线横纹的出现。本发明藉由将闸极线分成多个群组驱动显示，也可将显示画面划分成多个独立的区块显示。

在较佳实施例的详细说明中所提出的具体实施例仅用以方便说明本发明的技术内容，而非将本发明狭义地限制于上述实施例，在不超出本发明的精神及权利要求的情况，所做的种种变化实施，皆属于本发明的范围。因此本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (10)

1.一种嵌入式触控显示器，包括：

一嵌入式触控显示面板，包括：

N组闸极子驱动电路，其特征在于，第I组闸极子驱动电路用以驱动M条扫描线，其中，N、M、I为自然数，M大于1，I小于等于N；以及

一显示触控整合驱动电路；

其中，在第K组闸极子驱动电路的最后一条扫描线被驱动完毕后，该显示触控整合驱动电路进行一触控检测程序；以及

其中，当该显示触控整合驱动电路执行触控检测程序结束后，第K+1组闸极子驱动电路的第一条扫描线的移位寄存器输入一启动脉波，

其中，K为自然数，K小于N。

2.如权利要求1所述的嵌入式触控显示器，其特征在于，每一组闸极子驱动电路包括多个移位寄存器，其中，每一组闸极子驱动电路的第一个移位寄存器分别从该显示触控整合驱动电路接收启动脉冲。

3.如权利要求2所述的嵌入式触控显示器，其特征在于，每一个移位寄存器包括：

一第一晶体管，包括一闸极、一第一源汲极以及一第二源汲极；

一第二晶体管，包括一闸极、一第一源汲极以及一第二源汲极，其中，该第二晶体管的第二源汲极耦接该第一晶体管的第二源汲极；

一第三晶体管，包括一闸极、一第一源汲极以及一第二源汲极，其中，该第三晶体管的闸极耦接该第一晶体管的第二源汲极以及该第二晶体管的第二源汲极，该第三晶体管的第一源汲极接收一闸极时钟讯号；以及

一放电电路，耦接该第三晶体管的第二源汲极，

其中，该第J个移位寄存器的第一晶体管的闸极耦接第J-1个移位寄存器的第三晶体管的第二源汲极，

其中，该第J个移位寄存器的第二晶体管的闸极耦接第J+1个移位寄存器的第三晶体管的第二源汲极，

其中，J为自然数，J小于每一组闸极子驱动电路的移位寄存器的数目。

4.如权利要求3所述的嵌入式触控显示器，其特征在于，第K组的第一个移位寄存器还包括：

一第四晶体管，包括一闸极、一第一源汲极以及一第二源汲极，其中，该第四晶体管的第一源汲极耦接该第一晶体管的第二源汲极以及该第二晶体管的第二源汲极，该第四晶体管的第二源汲极耦接该第三晶体管的闸极，该第四晶体管的闸极接收第K个致能控制讯号。

5.如权利要求4所述的嵌入式触控显示器，其特征在于，该嵌入式触控显示面板更包括：

N个致能控制讯号移位寄存器，其中，第一个致能控制讯号移位寄存器接收一启动脉冲以及一致能控制频率，第Q个致能控制讯号移位寄存器输出第Q个致能控制讯号，

其中，Q为自然数，且Q小于等于N。

6.一种嵌入式触控显示面板的驱动方法，其特征在于，包括：

将该嵌入式触控显示面板的闸极驱动电路区分为N组闸极子驱动电路；

在第K组闸极子驱动电路的最后一条扫描线被驱动完毕后，进行一触控检测程序；以及

当该触控检测程序结束后，第K+1组闸极子驱动电路的第一条扫描线的移位寄存器输入一启动脉波，

其中，N、K为自然数，K小于N。

7.如权利要求6所述的嵌入式触控显示面板的驱动方法，其特征在于，每一组闸极子驱动电路包括多个移位寄存器，其中，每一组闸极子驱动电路的第一个移位寄存器分别从一显示触控整合驱动电路接收启动脉冲。

8.如权利要求7所述的嵌入式触控显示面板的驱动方法，其特征在于，每一个移位寄存器包括：

一第一晶体管，包括一闸极、一第一源汲极以及一第二源汲极；

一第二晶体管，包括一闸极、一第一源汲极以及一第二源汲极，其中，该第二晶体管的第二源汲极耦接该第一晶体管的第二源汲极；

一第三晶体管，包括一闸极、一第一源汲极以及一第二源汲极，其中，该第三晶体管的闸极耦接该第一晶体管的第二源汲极以及该第二晶体管的第二源汲极，该第三晶体管的第一源汲极接收一闸极时钟讯号；以及

一放电电路，耦接该第三晶体管的第二源汲极，

其中，该第J个移位寄存器的第一晶体管的闸极耦接第J-1个移位寄存器的第三晶体管的第二源汲极，

其中，该第J个移位寄存器的第二晶体管的闸极耦接第J+1个移位寄存器的第三晶体管的第二源汲极，

其中，J为自然数，J小于每一组闸极子驱动电路的移位寄存器的数目。

9.如权利要求8所述的嵌入式触控显示面板的驱动方法，其特征在于，第K组的第一个移位寄存器还包括：

一第四晶体管，包括一闸极、一第一源汲极以及一第二源汲极，其中，该第四晶体管的第一源汲极耦接该第一晶体管的第二源汲极以及该第二晶体管的第二源汲极，该第四晶体管的第二源汲极耦接该第三晶体管的闸极，该第四晶体管的闸极接收第K个致能控制讯号。

10.如权利要求9所述的嵌入式触控显示面板的驱动方法，其特征在于，该嵌入式触控显示面板更包括：

N个致能控制讯号移位寄存器，其中，第一个致能控制讯号移位寄存器接收一启动脉冲以及一致能控制频率，第Q个致能控制讯号移位寄存器输出第Q个致能控制讯号，

其中，Q为自然数，且Q小于等于N。