CN110908544A

CN110908544A - 触控显示装置

Info

Publication number: CN110908544A
Application number: CN201911233700.4A
Authority: CN
Inventors: 陈志成; 李家圻; 刘贵文
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2019-12-05
Publication date: 2020-03-24
Anticipated expiration: 2039-12-05
Also published as: CN110908544B; TW202042032A; TWI697824B

Abstract

本发明公开一种触控显示装置。触控显示装置包括多个像素电极、多个触控检测电极、多个走线组、一多工电路及一驱动集成电路。各像素电极包括N个子像素电极。各走线组包括N条像素数据线及至少一条触控信号线。多工电路包括多个子多工电路。各个子多工电路包括(N‑1)个第一多工开关及至少一个第二多工开关。对于各走线组，像素数据线的其中(N‑1)条分别通过其中一个子多工电路的第一多工开关耦接至驱动集成电路的其中一个显示/触控信号输出引脚，像素数据线的其中另一条不通过子多工电路耦接至所述显示/触控信号输出引脚，触控信号线通过第二多工开关耦接至所述显示/触控信号输出引脚。

Description

触控显示装置

技术领域

本发明涉及一种触控显示装置。

背景技术

触控显示装置因为直觉的操作方式受到现代人的喜爱，而被广泛地应用在诸如手机、平板电脑等各式电子产品之中。随着近年来手持电子装置流行大尺寸显示屏幕，如何降低触控显示装置的成本是重要的课题之一。

发明内容

本发明实施例公开一种触控显示装置，包括多个像素电极、多个触控检测电极、多个走线组、一多工电路以及一驱动集成电路。各像素电极包括N个子像素电极。对于各走线组，包括N条像素数据线及至少一条触控信号线。像素数据线分别耦接至像素电极的其中之一的子像素电极。触控信号线耦接至触控检测电极的其中之一。多工电路包括多个子多工电路。各子多工电路包括(N-1)个第一多工开关及至少一个第二多工开关。驱动集成电路包括多个显示/触控信号输出引脚。显示/触控信号输出引脚用以分时输出显示信号及触控信号。对于各走线组，像素数据线的其中(N-1)条分别通过子多工电路的其中之一的第一多工开关耦接至驱动集成电路的显示/触控信号输出引脚的其中之一。像素数据线的其中另一条未通过子多工电路耦接至驱动集成电路的该其中一显示/触控信号输出引脚。触控信号线通过该其中一子多工电路的第二多工开关耦接至驱动集成电路的该其中一显示/触控信号输出引脚。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合说明书附图详细说明如下：

附图说明

图1示出依据本发明一实施例的触控显示装置的示意图。

图2示出依据本发明一实施例的触控显示装置的信号时序图。

图3示出依据本发明一实施例的触控显示装置的示意图。

图4示出依据本发明一实施例的触控显示装置的示意图。

图5示出依据本发明一实施例的触控显示装置的示意图。

图6示出依据本发明一实施例的触控显示装置的信号时序图。

附图标记说明：

10、30、40、50：触控检测装置

102、302、402、502：触控检测电极

104、304、404、504：走线组

104R、104G、104B、304R、304G、304B、404R、404G、404B、504R、504G、504B：像素数据线

104T、306T、406T1、406T2、506T1、506T2：触控信号线

106、306、406、506：多工电路

1061、3061、4061、5061：子多工电路

1061R、1061G、3061R、3061G、4061R、4061G、5061R、5061G：第一多工开关

1061T、3061T、4061T1、4061T2、5061T1、5061T2：第二多工开关

310、510A、510B：第三多工开关

SWc、SWc1、SWc2：控制开关

具体实施方式

请参照图1，图1示出依据本发明一实施例的触控显示装置的示意图。触控显示装置10包括多个像素电极(未示出)、多个触控检测电极102、多个走线组104、一多工电路106以及一驱动集成电路108。

像素电极可被划分为多行(row)像素电极，行数与触控显示装置10的分辨率有关，例如，当触控显示装置10的分辨率为1080RGBx1920时，则像素电极可被划分为1080行。每一像素电极包括N个像素子电极，其中N为正整数。在本实施例中，每一像素电极包括三个子像素电极(N＝3)，即R子像素电极、G子像素电极以及B子像素电极。

走线组104的数量与触控显示装置10的分辨率有关，例如，当触控显示装置10的分辨率为1080RGBx1920时，则触控显示装置10可包括1080个走线组104。每一走线组104包括N条像素数据线104R、104G、104B及一条触控信号线104T。像素数据线的数量与每一像素电极所包括的子像素电极的数量相同，即在本实施例中为三条。每一走线组104的像素数据线104R、104G、104B分别耦接至一行像素电极中的对应的R子像素电极、G子像素电极以及B子像素电极。触控信号线104T耦接至触控检测电极102的其中之一。

多工电路106包括多个子多工电路1061。子多工电路1061的数量与走线组104的数量是相同的。每一子多工电路1061耦接至走线组104的其中之一以及驱动集成电路108的多个引脚的其中之一。每一子多工电路1061包括(N-1)个第一多工开关1061R、1061G以及一第二多工开关1061T。

每一走线组104的其中一条像素数据线耦接至驱动集成电路108的多个显示/触控信号输出引脚的其中之一，其余的(N-1)条像素数据线及触控信号线通过子多工电路的其中之一耦接至所述显示/触控信号输出引脚。更明确来说，对于每一走线组，有(N-1)条像素数据线分别通过其中一个子多工电路中对应的(N-1)个第一多工开关耦接至驱动集成电路的其中一个显示/触控信号输出引脚，触控信号线通过对应的第二多工开关耦接至相同的显示/触控信号输出引脚，而剩余的一条像素数据线则不通过子多工电路耦接至相同的显示/触控信号输出引脚。也就是说，对于每一走线组，有(N-1)条像素数据线及一条触控信号线通过子多工电路而与该走线组中另一条像素数据线共用驱动集成电路的同一个显示/触控信号输出引脚。

以图1中最左侧的走线组104为例，像素数据线104R通过子多工电路1061的第一多工开关1061R耦接至驱动集成电路108的显示/触控信号输出引脚P1；像素数据线104G通过子多工电路1061的第一多工开关1061G耦接至驱动集成电路108的显示/触控信号输出引脚P1；触控信号线104T通过子多工电路1061的第二多工开关1061T耦接至驱动集成电路108的显示/触控信号输出引脚P1；以及像素数据线104B不通过子多工电路1061而耦接至驱动集成电路108的显示/触控信号输出引脚P1。驱动集成电路108的显示/触控信号输出引脚P1可分时输出显示信号及触控信号，即显示/触控信号输出引脚P1输出的信号S1在显示期间(display term，DP)为显示信号，而在触控检测期间(touch detecting term，TP)为触控信号。

在一实施例中，第一多工开关1061R、1061G以及第二多工开关1061T可通过晶体管实现，例如NMOS晶体管或PMOS晶体管，此些多工开关的导通/关闭可受控于驱动集成电路108。在本实施例中，第一多工开关1061R受控于信号MUX_R，第一多工开关1061G受控于信号MUX_G，以及第二多工开关1061T受控于信号MUX_T。此外，每一触控信号线1061T更通过一控制开关SWc耦接至一特定电压Vguard，其中控制开关SWc在显示期间DP导通，令触控信号线104T上的电压维持在特定电压Vguard(通常称为Vcom电压)，且控制开关SWc在触控期间TP关闭。

接下来将搭配图2所示的信号时序图对多工电路106的运行原理进行说明。在显示期间DP，信号Vcontrol转为逻辑高准位(logical high，以下简称高准位)使得控制开关SWc导通，触控检测电极102被维持在特定电压Vguard(通常称为Vcom电压)，信号MUX_T为逻辑低准位(logical low，以下简称低准位)使得第二多工开关1061T关闭；第一多工开关1061R、1061G受控于信号MUX_R、MUX_G而陆续导通，而驱动集成电路108输出的显示信号会被陆续的送到像素数据线104R、104G、104B。以图1中最左侧的走线组104为例，在显示期间DP，第一多工开关1061R最先导通，驱动集成电路108的显示/触控信号引脚P1输出的要写入R子像素电极的显示信号被传送至像素数据线104R。同时，由于像素数据线104B未通过子多工电路106耦接至驱动集成电路108，因此要写入R子像素电极的显示信号也会被传送至像素数据线104B。接着，第一多工开关1061R关闭后第一多工开关1061G导通，驱动集成电路108的显示/触控信号引脚P1输出的要写入G子像素电极的显示信号被传送至像素数据线104G以及像素数据线104B。再接着，第一多工开关1061G关闭，驱动集成电路108的显示/触控信号引脚P1输出的要写入B子像素电极的显示信号被传送至像素数据线104B。上述动作会在一个显示期间DP内被执行至少一次。在触控检测期间TP，控制开关SWc关闭，第一多工开关1061R、1061G关闭，第二多工开关1061T导通，驱动集成电路108的显示/触控信号输出引脚P1输出的触控信号会被传送至触控信号线104T以及像素数据线104B上。通过像素数据线104B做为触控信号线104T的同驱，可以降低驱动集成电路108从显示/触控信号输出引脚P1看出去的电容负载(C loading)。对应于其它走线组的子多工电路的运行原理与上述相同，故不加以赘述。

在一实施例中，像素电极及触控检测电极102可配置于触控显示装置10的一主动区域(Active Area，AA)，多工电路106及驱动集成电路108可配置于触控显示装置10的一非显示区域。

请参照图3，图3示出依据本发明另一实施例的触控显示装置的示意图。触控显示装置30与触控显示装置10类似，差别在于：对于每一走线组304，不通过子多工电路306耦接至驱动集成电路308的像素数据线304B更通过一第三多工开关310耦接至触控信号线304T。第三多工开关310的导通/关闭可与第二多工开关3061T同步，即当第二多工开关306T导通时，第三多工开关310导通；当第二多工开关306T关闭时，第三多工开关310关闭。第三多工开关310可降低驱动集成电路308从显示/触控信号输出引脚看出去的电阻负载(Rloading)。

请参照图4，图4示出依据本发明另一实施例的触控显示装置的示意图。触控显示装置40与触控显示装置10类似，差别在于每一走线组404包括三条像素数据线404R、404G、404B以及两条触控信号线404T1、404T2，每一多工电路406包括三个第一多工开关4061R、4061G、4061B以及两个第二多工开关4061T1、4061T2，其中触控信号线404T1、404T2分别耦接至不同的触控检测电极402，且触控信号线404T1、404T2分别通过第二多工开关4061T1、4061T2耦接至驱动集成电路408的显示/触控信号输出引脚。在本实施例中，于显示期间，第二多工开关4061T1、4061T2关闭，第一多工开关4061R、4061G分时导通，控制开关SWc1导通并提供Vguard电压给触控检测电极402；于触控检测期间，第一多工开关4061R、4061G关闭，第二多工开关4061T1、4061T2分时导通。换言之，触控显示装置40将触控检测电极402划分为两个触控检测电极集合，并在触控检测期间分时驱动此两个触控检测电极集合进行触控事件的检测。

请参照图5，图5示出依据本发明另一实施例的触控显示装置的示意图。触控显示装置50与触控显示装置40类似，差别在于每一走线组504中未通过子多工电路506耦接至驱动集成电路508的像素数据线504B分别通过一第三多工开关510A、510B耦接至触控信号线504T1、504T2，其中第三多工开关510A、510B的导通及关闭分别与对应的第二多工开关5061T1、5061T2同步。请参照图6所示的触控显示装置50的信号时序图，触控检测期间TP被划分为第一触控检测期间TP1及第二触控检测期间TP2。在第一触控检测期间TP1，第二多工开关5061T1及第三多工开关510A导通，第二多工开关5061T2及第三多工开关510B关闭，控制开关SWc1关闭，使得驱动集成电路508输出的触控信号可被送至触控检测线504T1，而控制开关SWc2受控于信号Vcontrol2而在第一触控检测期间TP1内周期性地导通，使得触控检测线504T2可与触控检测线504T1进行同驱。相似地，在第二触控检测期间TP2，第二多工开关5061T2及第三多工开关510B导通，第二多工开关5061T1及第三多工开关510A关闭，控制开关SWc2关闭，使得驱动集成电路508输出的触控信号可被送至触控检测线504T2，而控制开关SWc1受控于信号Vcontrol1而在第二触控检测期间TP2内周期性地导通，使得触控检测线504T1可与触控检测线504T2进行同驱。

需要注意的是，上述实施例虽然都是采用B子像素电极对应的像素数据线不通过子多工电路耦接至驱动集成电路的设计，然在其他实施例中，也可以是R子像素电极对应的像素数据线不通过子多工电路耦接至驱动集成电路，或者G子像素电极对应的像素数据线不通过子多工电路耦接至驱动集成电路。此外，在一些实施例中，每一像素电极包括的子像素电极的数量也可以是六或是其他数值。以每一像素电极包括六个子像素电极为例，则每一走线组会包括六条像素数据线及至少一条触控信号线，其中五条像素数据线及触控信号线会通过子多工电路耦接至驱动集成电路，另一条像素数据线则不通过子多工电路而与所述五条像素数据线及触控信号线共用驱动集成电路的同一个显示/触控信号输出引脚。此外，本发明也可以应用于各种触控检测电极分区的数量及架构之上。

总结来说，本发明能够减少多工电路中多工开关的数量，进而降低成本。此外，通过每一走线组中其中一条像素数据线与触控显示线进行同驱，可降低驱动集成电路于触控检测期间所看到的电容负载。此外，通过第三多工开关的设置，可降低驱动集成电路于触控检测期间所看到的电阻负载。

综上所述，虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内，当可作各种的变动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种触控显示装置，包括：

多个像素电极，各该像素电极包括N个子像素电极；

多个触控检测电极；

多个走线组，对于各该走线组，包括N条像素数据线及至少一条触控信号线，所述多条像素数据线分别耦接至所述多个像素电极的其中之一的所述多个子像素电极，且该触控信号线耦接至所述多个触控检测电极的其中之一；

一多工电路，包括多个子多工电路，各该子多工电路包括(N-1)个第一多工开关及至少一个第二多工开关；以及

一驱动集成电路，包括多个显示/触控信号输出引脚，所述多个显示/触控信号输出引脚用以分时输出显示信号及触控信号，

其中对于各该走线组，所述多条像素数据线的其中(N-1)条分别通过所述多个子多工电路的其中之一的所述多个第一多工开关耦接至该驱动集成电路的所述多个显示/触控信号输出引脚的其中之一，所述多条像素数据线的其中另一条未通过所述多个子多工电路耦接至该驱动集成电路的该其中一显示/触控信号输出引脚，以及该至少一触控信号线通过该其中一子多工电路的该至少一第二多工开关耦接至该驱动集成电路的该其中一显示/触控信号输出引脚。

2.如权利要求1所述的触控显示装置，其中于一显示期间，所述多个第一多工开关分时导通，该至少一第二多工开关关闭，该驱动集成电路通过所述多个显示/触控信号输出引脚分时输出对应于所述多个子像素电极的显示信号。

3.如权利要求1所述的触控显示装置，其中于一触控检测期间，所述多个第一多工开关关闭，该至少一第二多工开关导通，该驱动集成电路通过所述多个显示/触控信号输出引脚输出触控信号。

4.如权利要求1所述的触控显示装置，其中该多工电路设置于该触控显示装置的一非显示区。

5.如权利要求1所述的触控显示装置，其中当各该走线组包括的该至少一触控信号线的数量为一时，对于各该走线组，未通过所述多个子多工电路耦接至该驱动集成电路的该像素数据线更通过一第三多工开关耦接至该触控信号线，且该第三多工开关的导通/关闭是与该触控信号线所耦接的该第二多工开关同步。

6.如权利要求1所述的触控显示装置，其中当各该走线组包括的该至少一触控信号线的数量为二或二以上时，对于各该走线组，未通过所述多个子多工电路耦接至该驱动集成电路的该像素数据线更分别通过一第三多工开关耦接至各该触控信号线，且各该第三多工开关的导通/关闭是与对应的各该触控信号线所耦接的该第二多工开关同步。

7.如权利要求6所述的触控显示装置，其中于一触控检测期间，各该子多工电路的所述多个第二多工开关分时导通。

8.如权利要求7所述的触控显示装置，其中对于各该走线组，各该触控信号线更通过一控制开关耦接至一特定电压，且于一显示期间，所述多个控制开关导通，于一触控检测期间，各该控制开关于对应于所耦接的该触控信号线的该第二多工开关关闭时周期性地导通，且于对应于所耦接的该触控信号线的该第二多工开关关闭时关闭。

9.如权利要求1所述的触控显示装置，其中对于各该走线组，各该触控信号线更通过一控制开关耦接至一特定电压，且于一显示期间，该控制开关导通，于一触控检测期间，该控制开关关闭。

10.如权利要求1所述的触控显示装置，其中对于各该走线组，包括一R像素数据线、一G像素数据线及一B像素数据线，该R像素数据线及该G像素数据线是通过对应的该子多工电路耦接至该驱动集成电路，该B像素数据线不通过所述多个子多工电路耦接至该驱动集成电路。