CN111198634B - 一种触控显示装置 - Google Patents

Abstract

一种触控显示装置，包含处理单元、显示面板及开关电路。处理单元包含第一接脚。第一接脚电性连接于第一数据线及检测线，使处理单元通过第一接脚及第一数据线，传送第一数据信号，且通过第一接脚及该检测线，传送第一检测信号。显示面板包含第一像素电路及触控单元。第一像素电路通过第一数据线接收第一数据信号。触控单元通过检测线接收第一检测信号。开关电路电性连接于第一接脚及检测线，且根据控制信号将第一接脚导通于检测线。

Description

一种触控显示装置

技术领域

本发明涉及一种触控显示装置，特别是将数据信号传递至像素电路，且将检测信号传递至触控单元，以实现显示像素与触控检测的功能。

背景技术

随着显示技术的快速发展，显示面板广泛地运用于人们的日常生活中，并扮演越来越重要的角色。举例而言，显示面板可以运用于电视、计算机、手机…等各种电子装置中，用以呈现出各种不同信息。

一般而言，显示面板会根据图像信号，提供对应的数据电压至内部的像素电路，进而呈现出预期的亮度或色彩。此外，显示面板还能设置有触控电路，用以检测使用者的触控动作，以具备输入装置的功能。如何整合或控制像素电路与触控电路，将直接影响到显示面板的质量。

发明内容

本发明提供了一种触控显示装置，其中，包含处理单元、显示面板及开关电路。处理单元包含第一接脚。第一接脚电性连接于第一数据线及检测线，使得处理单元通过第一接脚及第一数据线，传送第一数据信号，且通过第一接脚及检测线，传送第一检测信号。显示面板包含第一像素电路及触控单元。第一像素电路电性连接于第一数据线，用以接收第一数据信号。触控单元电性连接于检测线，用以接收第一检测信号。开关电路电性连接于第一接脚及检测线，且根据控制信号，将第一接脚导通于检测线。

本发明通过同一个接脚传送数据信号及检测信号至数据线及检测线，故处理单元可配置较少的接脚，顺利驱动显示面板，并使显示面板执行触控检测功能。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为根据本发明的部分实施例所绘制的触控显示装置的示意图。

图2为根据本发明的部分实施例所绘制的触控显示装置的局部示意图。

图3为根据本发明的部分实施例所绘制的开关电路的等效示意图。

图4为根据本发明的部分实施例所绘制的触控显示装置的示意图。

图5为根据本发明的部分实施例所绘制的触控显示装置的信号波形图。

图6为根据本发明的部分实施例所绘制的触控显示装置的局部示意图。

图7为根据本发明的部分实施例所绘制的触控显示装置的示意图。

附图标记

100 触控显示装置

110 处理单元

110A 前端电路

120 显示面板

121A 像素电路

121B 像素电路

121C 像素电路

121D 像素电路

122A 触控单元

122B 触控单元

122(n-1) 触控单元

122n 触控单元

123 供电电路

130A～130E 开关电路

130X 开关电路

130Y 开关电路

130G1～130G3 开关电路组

B1～Bn 接脚

DL1～DL9 数据线

TP1～TP5 检测线

TPX 检测线

TPY 检测线

TPY1 驱动线

TPY2 驱动线

CL 控制线

CL1～CL3 控制线

Sd1 第一数据信号

Sd2 第二数据信号

St1 检测信号

Vt 操作电压

Vcom 电极电压

T1 第一开关单元

T2 第二开关单元

TR1 开关阻抗

TR2 开关阻抗

G1 第一检测区域

G2 第二检测区域

G3 第三检测区域

Sc 控制信号

Sc1 控制信号

Sc2 控制信号

Sc3 控制信号

SG1～SG3 信号

P1 显示周期

P2 检测周期

FA 扇出区

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

以下将以附图公开本案的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘制。

在本文中，当一元件被称为“连接”或“耦接”时，可指“电性连接”或“电性耦接”。“连接”或“耦接”也可用以表示二或多个元件间相互搭配操作或互动。此外，虽然本文中使用“第一”、“第二”、…等用语描述不同元件，该用语仅是用以区别以相同技术用语描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否则该用语并非特别指称或暗示次序或顺位，也非用以限定本发明。

请参考图1所示，为根据本发明的部分实施例所绘制的触控显示装置100的示意图。目前，触控电路依照结构可区分为外挂式“out-cell”与内嵌式，其中内嵌式又包含了“in-cell”及“on-cell”两种。在部分实施例中，触控显示装置100应用为“in-cell”的触控结构，但并不以此为限。

如图1所示，触控显示装置100包含处理单元110、显示面板120及开关电路130A～130E。处理单元110可为触控显示装置100中的处理器或运算电路，用以产生数据信号及检测信号，使显示面板120能执行显示与触控检测等功能。在附图中，仅重点式地绘制出显示面板120上的各元件位置。由于显示面板120中电路及元件的细部特征，为本领域的技术人员能够理解，故在此予以省略。

在部分实施例中，处理单元110位于开关电路130A～130E的上方，因此以虚线表示。意即，在开关电路130A～130E设置于触控显示装置100中的非显示区后，处理单元110再被设置于非显示区上，使处理单元110与开关电路130A～130E重叠地设置于触控显示装置100中的同一区域。然而，在其他部分实施例中，开关电路130也能设置于触控显示装置100中的扇出(fan out)区域FA。

显示面板120包含多个像素电路121A～121D及多个触控单元122A、122B…122(n-1)、122n，其中像素电路121A～121D及触控单元122A、122B…122(n-1)、122n位于触控显示装置100中的显示区(Active Area)。处理单元110包含多个接脚B1～B10，用以输出处理单元110产生的各种信号。该些接脚B1～B10系电性连接于触控显示装置100内的多条数据线DL1～DL9，用以将数据信号由处理单元110传递至显示面板120的像素电路121A～121D。此外，该些接脚B1～B10通过开关电路130A～130E电性连接于触控显示装置100内的多条检测线TP1～TP5，用以将检测信号由处理单元110传递至显示面板120的触控单元122A、122B…122(n-1)、122n。

为便于理解，在此先说明其中一个开关电路130A及对应的接脚B1～B2、像素电路121A～121D及触控单元122A～122B的运作方式。请参考图1、图2所示。图2为根据本发明的部分实施例所绘制的触控显示装置100的局部示意图。在部分实施例中，处理单元110包含第一接脚B1。第一接脚B1电性连接于第一数据线DL1及第一检测线TP1，使得处理单元110通过第一接脚B1及第一数据线DL1，传送第一数据信号Sd1。该第一接脚B1还通过第一接脚B1及检测线TP1，传送第一检测信号St1。

显示面板120包含第一像素电路121A及触控单元122A。第一像素电路121A电性连接于第一数据线DL1，用以接收第一数据信号Sd1。触控单元122A电性连接于第一检测线TP1，用以接收第一检测信号St1。由于本领域的技术人员能够理解像素电路的驱动原理以及触控单元的触控检测原理，故在此不另赘述。

开关电路130A电性连接于第一接脚B1及第一检测线TP1的间。开关电路130A能根据控制信号Sc，将第一接脚B1导通于第一检测线TP1。意即，当开关电路130A导通时，处理单元110方能将第一检测信号St1通过第一接脚B1、开关电路130A及第一检测线TP1传输至触控单元122A。在部分实施例中，控制信号Sc为处理单元110产生，并通过控制线CL传输至开关电路130A。

如前所述，处理单元110通过同一个第一接脚B1传输第一数据信号Sd1及第一检测信号St1。据此，即可减少处理单元110上所需配置的接脚数量，以改善触控显示装置100的成本，同时，也可缩减处理单元110的整体体积。

在现有的触控显示装置中，处理单元需通过不同的接脚，分别传输数据信号及检测信号，造成处理单元必须具有较多的接脚数量。因此，本发明通过“共享接脚”的方式，改善处理单元110的生产成本。在部分实施例中，开关电路130A于显示周期中关断，使处理单元110仅通过第一数据线DL1传输第一数据信号Sd1。开关电路130A于检测周期中导通，使处理单元110通过第一检测线TP1传输第一检测信号St1，详情将于后文详述。

在部分实施例中，处理单元110还包含第二接脚B2。第二接脚B2电性连接于第二数据线DL2及第一检测线TP1，使得处理单元110通过第二接脚B2及第二数据线DL2，传送第二数据信号Sd2，且通过第二接脚B2及第一检测线TP1，传送第一检测信号St1。

在部分实施例中，开关电路130A包含第一开关单元T1及第二开关单元T2。第一开关单元T1的第一端电性连接于第一检测线TP1，第一开关单元T1的第二端电性连接于第一接脚B1。第一开关单元T1的控制端则电性连接于控制线CL，以使第一开关单元T1根据控制信号Sc导通。例如：当控制信号Sc为致能电位时，第一开关单元T1导通。反之，当控制信号Sc为禁能电位时，第一开关单元T1关断。

第二开关单元T2的第一端电性连接于第一检测线TP1，第二开关单元T2的第二端电性连接于第二接脚B2。第二开关单元T2的控制端则电性连接于控制线CL，以使第二开关单元T2根据控制信号Sc导通。例如：当控制信号Sc为致能电位时，第二开关单元T2导通。反之，当控制信号Sc为禁能电位时，第二开关单元T2关断。

在部分实施例中，第一开关单元T1串接于第二开关单元T2，用以传输第一检测信号St1至触控单元122A。在第一开关单元T1串接第二开关单元T2，且电性连接于同一条检测线TP1的情况下，开关电路130A将能具有较小的阻抗，提升驱动触控单元122A的准确度。

请参考图3所示，为根据本发明的部分实施例所绘制的开关电路130A的触控电路等效示意图。如图2、图3所示，第一开关单元T1及第二开关单元T2可等效为开关阻抗TR1、TR2。处理单元110通过前端电路110A产生检测信号St1，经由接脚B1～B2、开关阻抗TR1、TR2传递至第一检测线TP1。本发明与现有技术相比，将能减少触控显示装置100在实现“触控功能”时的电路走线数量。

请参考图1所示，在部分实施例中，该些检测线TP1～TP5还电性连接于供电电路123。供电电路123根据操作电压Vt，对该些检测线TP1～TP5施加供电电压Vcom，确保显示面板120上的所有区域皆被相同大小的电压所驱动。

请参考图4所示，为根据本发明的部分实施例所绘制的触控显示装置100的示意图，其中与图1相同的元件以相同标记示意。请参考图1、图4，在部分实施例中，多个触控单元系以阵列方式设置于显示面板120上，且被分类为第一检测区域G1、第二检测区域G2及第三检测区域G3。第一检测区域G1与处理单元110间的距离大于第二检测区域G2与处理单元110间的距离。第二检测区域G2与处理单元110间的距离大于第三检测区域G3与处理单元110间的距离；同理，在部分实施例中，检测区域可分成垂直分区检测。

承上，同样的，在部分实施例中，开关电路根据其所驱动的触控单元及对应的检测区域，被区分为多个开关电路组130G1～130G3。开关电路组130G1～130G3分别对应于不同的控制线CL1～CL3。控制线CL1～CL3可同时传送控制信号Sc1～Sc3、也可依序传送控制信号Sc1～Sc3。

在部分实施例中，触控显示装置100于不同时间区段中分别传输数据信号及检测信号。请参考图5所示，为根据本发明的部分实施例所绘制的触控显示装置100的信号波形图。在图5中，Sc1～Sc3用以代表不同的控制线CL1～CL3所传输的控制信号。SG1～SG3则用以代表不同检测区域G1～G3中接收到的信号，信号来源可为检测线TP1～TP5或数据线DL1～DL9。

如图5所示，处理单元110于显示周期P1中产生数据信号，且于检测周期P2中产生检测信号。请同时参考图2所示，以开关电路130A为例，在显示周期P1中，开关电路130A关断。此时，处理单元110通过第一接脚B1及第一数据线DL，传送第一数据信号Sd1至第一像素电路121A～121B。如图5所示，在显示周期P1中，显示面板120通过像素电路接收到数据电压，以呈现出各种色彩或亮度。

在检测周期P2中，开关电路130A导通。此时，处理单元110通过第一接脚B1及检测线TP1，传送第一检测信号St1至触控单元122A。在检测周期P2中，第一接脚B1同样会通过第一数据线DL，传送第一检测信号St1至第一像素电路121A～121B，但由于此时第一像素电路121A～121B并未开启(如：对应的扫描线并未导通)，因此第一检测信号St1并不会写入第一检测信号St1。如图5所示，在检测周期P2中，显示面板120通过触控单元接收到检测信号，以检测使用者当前的触控操作。

请同时参考图1、图4，在此由另一个角度说明触控显示装置100。在部分实施例中，触控显示装置100包含处理单元110、显示面板120及多个开关电路(即，开关电路130A～130E)。处理单元110包含多个接脚B1～Bn。该些接脚B1～Bn为处理单元110的输出接脚，电性连接于多条数据线DL1～DL9及多条检测线TP1～TP5，用以发送多个数据信号及多个检测信号。

显示面板120包含多个像素电路121A～121D及多个触控单元122A、122B…122(n-1)、122n。该些像素电路121A～121D通过该些数据线DL1～DL9接收该些数据信号。该些触控单元122A、122B…122(n-1)、122n通过该些检测线TP1～TP5接收该些检测信号。在部分实施例中，该些像素电路121A～121D系以阵列方式设置于显示面板120上，每个像素电路121A～121D用以分别显示一个子像素(sub-pixel)，例如：像素电路121A显示红色、像素电路121C显示绿色。

在部分实施例中，该些接脚B1～Bn的数量大于或等于显示面板120上同一横列(row)的该些像素电路的数量(即，每一横列的子像素数量)。如图1、图2所示，接脚B1～Bn的数量等于显示面板120上同一横列的像素电路的数量。而在其他实施例中，开关电路130A中包含接脚B1、B2及第一开关单元T1，而不包含第二开关单元T2。接脚B1电性连接于第一开关单元T1的一端以及第一数据线DL1。接脚B2电性连接于第一开关单元T1的另一端以及检测线TP1。

该些开关电路130A～130E电性连接于该些接脚B1～B10及该些检测线TP1～TP5，且根据控制信号Sc，将该些接脚B1～B10导通至该些检测线TP1～TP5(如图1所示)。在其他部分实施例中，如图4所示，该些开关电路130A～130E被分类至不同的开关电路组130G1～130G3，且不同开关电路组130G1～130G3中的开关电路130A～130E系电性连接至不同条的控制线CL1～CL3，用以根据不同的控制信号Sc1～Sc3导通。

请参考图6所示，为根据本发明的部分实施例所绘制的触控显示装置100的简化示意图。在部分实施例中，开关单元130X用以通过检测线TPX，传送检测信号至触控单元122X。开关单元130Y用以通过检测线TPY，传送检测信号至触控单元122Y。请同时参考图4所示，触控单元122X位于显示面板120的第二检测区域G2，触控单元122Y位于显示面板120的第一检测区域G1。由于触控单元122Y距离处理单元110较远，因此，检测线TPY还电性连接两个驱动线TPY1、TPY2，再通过该些驱动线TPY1、TPY2电性连接至第一检测区域G1中的触控单元122Y。意即，第一检测区域G1中的触控单元可通过两条或多条的驱动线，电性连接于对应的检测线。

另，如图1所示，在部分实施例中，触控显示装置100中的一个触控单元122A，通过检测线TP1、TP2电性连接于至少两个开关电路(如：开关电路130A、130B)。在其他部分实施例中，如图6所示，触控单元122X可仅通过单一条检测线TPX，电性连接于单一个开关电路130X。举例而言，如图4所示，位于第一检测区域G1中的触控单元可电性连接于多个开关电路，位于第二检测区域G2中的触控单元则可电性连接一个开关电路。

如图1所示，在前述实施例中，开关电路130A～130E系与处理单元110重叠地设置于同一区域中，例如：开关电路130A～130E位于处理单元110下方。在其他实施例中，开关电路130A～130E也可设置于触控显示装置100的扇出区域(fan out area)FA。请参考图7所示，在图7中，与图1的实施例有关的相似元件系以相同的标记表示以便于理解，且相似元件的具体原理已于先前段落中详细说明，若非与图7的元件间具有协同运作关系而必要介绍的，于此不再赘述。在该实施例中，开关电路130A位于扇出区域FA中，以分别电性连接于接脚B1、B2以及检测线TP1、数据线DL1、DL2。据此，同样能通过同一个接脚B1、B2，传送数据信号及检测信号。

前述各实施例中的各项元件、运作状态或技术特征，可相互结合，而不以本发明中的文字描述顺序或附图呈现顺序为限。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (14)

1.一种触控显示装置，其特征在于，包含：

一处理单元，包含一第一接脚及一第二接脚，其中该第一接脚电性连接于一第一数据线及一检测线，使得该处理单元通过该第一接脚及该第一数据线，传送一第一数据信号，且通过该第一接脚及该检测线，传送一第一检测信号，该第二接脚电性连接于一第二数据线及该检测线，使得该处理单元通过该第二接脚及该第二数据线，传送一第二数据信号，且通过该第二接脚及该检测线，传送该第一检测信号；

一显示面板，包含一第一像素电路及一触控单元，其中该第一像素电路电性连接于该第一数据线，用以接收该第一数据信号；该触控单元电性连接于该检测线，用以接收该第一检测信号；以及

一开关电路，包含一第一开关单元及一第二开关单元，其中该第一开关单元电性连接于该检测线及该第一接脚且根据一控制信号导通，该第二开关单元电性连接于该检测线及该第二接脚且根据该控制信号导通，该第一开关单元串接于该第二开关单元。

2.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，在一显示周期中，该开关电路关断，且该处理单元通过该第一接脚及该第一数据线，传送该第一数据信号。

3.如权利要求2所述的触控显示装置，其特征在于，在一检测周期中，该开关电路导通，使得该处理单元通过该第一接脚及该检测线，传送该第一检测信号。

4.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该开关电路与该处理单元重叠地设置于该触控显示装置的同一个区域中。

5.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该开关电路设置于该触控显示装置的一扇出区域。

6.一种触控显示装置，其特征在于，包含：

一处理单元，包含多个接脚，其中该多个接脚分别对应电性连接于多条数据线及多条检测线，以发送多个数据信号及多个检测信号；

一显示面板，包含多个像素电路及多个触控单元，其中该多个像素电路通过该多条数据线接收该多个数据信号，该多个触控单元通过该多条检测线接收该多个检测信号；以及

多个开关电路，电性连接于该多个接脚及该多条检测线，且根据一控制信号，将该多个接脚导通至该多条检测线；

该多个开关电路中的任一个开关电路包含：

一第一开关单元，电性连接于该多条检测线中的一条、该多条数据线中的一条及该多个接脚中的一个，且根据该控制信号导通；以及

一第二开关单元，与该第一开关单元电性连接于同一条该检测线以传输同一该检测信号、该多条数据线中的另一条及该多个接脚中的另一个，且根据该控制信号导通；该第一开关单元串接于该第二开关单元。

7.如权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于，该多个像素电路以阵列方式设置于该显示面板上，且该多个接脚的数量等于该显示面板上同一列的该多个像素电路的数量。

8.如权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于，该多个触控单元中的一个电性连接于该多个开关电路中的至少两个。

9.如权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于，该多个触控单元以阵列方式设置于该显示面板上，且至少被分类为一第一检测区域及一第二检测区域，该第一检测区域与该处理单元间的距离大于该第二检测区域与该处理单元间的距离。

10.如权利要求9所述的触控显示装置，其特征在于，位于该第一检测区域的该多个触控单元通过多条驱动线，电性连接于该多条检测线中对应的一条。

11.如权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于，在一显示周期中，该多个开关电路关断，且该处理单元通过该多个接脚及该多条数据线，传送该多个数据信号。

12.如权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于，在一检测周期中，该多个开关电路导通，使得该处理单元通过该多个接脚及该多条检测线，传送该多个检测信号。

13.如权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于，该多个开关电路与该处理单元重叠地设置于该触控显示装置的同一个区域中。

14.如权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于，该多个开关电路设置于该触控显示装置的一扇出区域。