CN111899697A - 栅极驱动电路及触控显示面板的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种栅极驱动电路，用以驱动一触控显示面板。栅极驱动电路包括多个移位寄存器，各个移位寄存器接收一顺向输入信号和一反向输入信号，且各个移位寄存器依据顺向输入信号和反向输入信号依序输出一扫描信号至触控显示面板，其中输入移位寄存器的顺向输入信号和反向输入信号在一图帧时间内至少有两次同相位。

Description

栅极驱动电路及触控显示面板的驱动方法
技术领域
本发明涉及一种栅极驱动电路及触控显示面板的驱动方法，特别是涉及一种可提升图像显示品质的栅极驱动电路及触控显示面板的驱动方法。
背景技术
在各式电子产品中，显示屏幕已广泛的搭配使用触控组件而形成触控显示装置，借此让使用户可直接与电子产品沟通而取代键盘与鼠标等传统输入设备，以缩减电子产品的体积并提升人机在沟通上的便利性，而现今产业致力于开发一种将触控组件设置在显示板中的内嵌式(in-cell)触控显示装置，以达到触控显示装置的最小化。
在现有的内嵌式触控显示装置中，其中一种时序分配方式是在每个图像显示的图帧时间内穿插多个触控感测时间。然而，栅极驱动电路的移位寄存器中的部分晶体管在触控感测时间内会长时间维持具有一电势，且这些晶体管的漏电流在长时间下会造成移位寄存器输出的扫描信号失真，并造成显示图像具有横纹的现象。
发明内容
本发明为解决上述的技术问题提供一种栅极驱动电路及触控显示面板的驱动方法，以改善在触控显示装置中移位寄存器输出的扫描信号失真并提升图像显示品质。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种栅极驱动电路，用以驱动一触控显示面板。栅极驱动电路包括多个移位寄存器，各个移位寄存器接收一顺向输入信号和一反向输入信号，且各个移位寄存器依据顺向输入信号和反向输入信号依序输出一扫描信号至触控显示面板，其中输入移位寄存器的顺向输入信号和反向输入信号在一图帧时间内至少有两次同相位。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种触控显示面板的驱动方法，其包括提供一栅极驱动电路，栅极驱动电路包括多个移位寄存器，各个移位寄存器接收一顺向输入信号和一反向输入信号，且各个移位寄存器依据顺向输入信号和反向输入信号依序输出一扫描信号至触控显示面板。其中在一图帧时间内，将输入移位寄存器的顺向输入信号和反向输入信号设定成至少有两次同相位。
在本发明的栅极驱动电路及触控显示面板的驱动方法中，在触控时段(即第一时段)内将顺向输入信号和反向输入信号设定成具有同相位，例如将顺向输入信号和反向输入信号设定成具有相同的电势，可减少移位寄存器中的薄膜晶体管的漏电流，以避免移位寄存器输出的扫描信号失真以及显示图像具有横纹的现象，进而提升图像显示品质。
附图说明
图1为本发明第一实施例的触控显示面板的触控部分的俯视示意图。
图2为本发明第一实施例的触控显示面板的显示部分的俯视示意图。
图3为本发明第一实施例的栅极驱动电路的示意图。
图4为图3的栅极驱动电路中第i级移位寄存器的等效电路图。
图5为图3的栅极驱动电路在顺向扫描时的时序图。
图6为本发明第一实施例的共同电极接收的信号的示意图。
图7为本发明第二实施例的栅极驱动电路在反向扫描时的时序图。
图8为本发明第三实施例的栅极驱动电路在顺向扫描时的时序图。
其中，附图标记说明如下：
10 触控显示面板
100 基板
102 触控电极
103 连接结构
104 集成电路
106 触控走线
108 栅极驱动电路
110 数据走线
112 走线
114 预充电单元
116 上拉单元
BWL 反向输入信号线
BW、BW’ 反向输入信号
CL1-CL4 时钟信号线
CS1-CS4、CS1’-CS4’、CSN 时钟信号
Cx 电容
DL 数据线
DR 显示区
DS 显示信号
D1 第一方向
D2 第二方向
EL 结束信号线
ES 结束信号
FR 图帧时间
FS 图像显示信号
FWL 顺向输入信号线
FW、FW’ 顺向输入信号
IL 起始信号线
IN1 第一输入信号
IN2 第二输入信号
IS 起始信号
M1、M2、M3 薄膜晶体管
OUT(1)-OUT(N)、OUT(i)、OUT(i-2)、OUT(i+2) 扫描信号
PR 周边区
PD1 第一时段
PD2 第二时段
PX 像素
SL 扫描线
SR(1)-SR(N)、SR(i) 移位寄存器
SSL 触控电极信号线
TS 感测信号
TP1、TP2 时段
t0-t26 时间点
Vd 显示基准电势
Vt 感测电势
VL0 基准电势
VL1 第一电势
VL2 第二电势
VR1 第一参考电势
VR2 第二参考电势
VR3 第三参考电势
X(i)、X(1)-X(18)、X(N-17)-X(N) 节点
具体实施方式
为使本领域技术人员能更进一步了解本发明，以下特列举本发明的优选实施例，并配合附图详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。须注意的是，附图均为简化的示意图，因此，仅显示与本发明有关的组件与组合关系，以对本发明的基本架构或实施方法提供更清楚的描述，而实际的组件与布局可能更为复杂。另外，为了方便说明，本发明的各附图中所示的组件并非以实际实施的数目、形状、尺寸做等比例绘制，其详细的比例可依照设计的需求进行调整。
请参考图1和图2，图1为本发明第一实施例的触控显示面板的触控部分的俯视示意图，且图2为本发明第一实施例的触控显示面板的显示部分的俯视示意图。为了使附图更加简化而浅显易懂，图1在显示区DR中省略了部分和图像显示相关的组件，且图2在显示区DR中省略了部分和触控感测相关的组件。本实施例的触控显示面板10以内嵌式液晶触控显示面板为例，但不以此为限。如图1所示，触控显示面板10的基板100具有一显示区DR以及设置在显示区DR外至少一侧的一周边区PR。在本实施例中，周边区PR环绕显示区DR，但不限于此。基板100可为硬质基板例如玻璃基板、塑料基板、石英基板或蓝宝石基板，也可为例如包含聚亚酰胺材料(polyimide，PI)或聚对苯二甲酸乙二酯材料(polyethyleneterephthalate，PET)的可挠式基板，但不以此为限。基板100的显示区DR中设置有多个触控电极102，且触控电极102彼此互相分离。触控电极102可排列为多个列(column)与多个行(row)，且触控电极102可例如是以矩阵方式排列，但不以此为限。触控电极行可沿一第一方向D1延伸，而触控电极列可沿一第二方向D2延伸，且第一方向D1和第二方向D2不平行。本实施例的第一方向D1和第二方向D2垂直，但不限于此。触控电极102可依触控显示面板10的设计而有不同的排列方式或不同的触控电极102的数量。
触控显示面板10具有多条触控电极信号线SSL设置在基板100上。触控电极信号线SSL可沿第二方向D2延伸，但不以此为限。例如，某些实施例中的触控电极信号线SSL可以是弯折或曲折地(zigzag)沿第二方向D2延伸。触控电极信号线SSL的其中一条电连接其中一个触控电极102。换言之，每一条触控电极信号线SSL电连接对应的一个触控电极102，以传送及/或接收触控相关信号。每一条触控电极信号线SSL通过连接结构103和对应的一个触控电极102电连接。举例来说，触控电极信号线SSL与触控电极102可通过位在触控电极信号线SSL与触控电极102之间的插塞形成电连接，但不限于此。
触控显示面板10在周边区PR内包括一集成电路(integrated circuit，IC)104设置在基板100上。触控电极信号线SSL从显示区DR通过触控走线106延伸至位在周边区PR中的集成电路104，使得触控电极信号线SSL和集成电路104电连接。在本实施例中，集成电路104可包括触控感测电路，且集成电路104可以芯片的形式或是SOG(System on Glass)的方式设置在基板100上，但不以此为限。在某些实施例中，集成电路104可以芯片的形式设置在可挠式或硬式电路板后再电连接至基板100上的触控电极信号线SSL或其他信号线。在本实施例中，集成电路104传送及/或接收触控感测信号，但不以此为限。
如图2所示，基板100上设有多条扫描线SL和多条数据线DL，扫描线SL可沿第一方向D1延伸，数据线DL可沿第二方向D2延伸，但不以此为限。数据线DL和扫描线SL在显示区DR内可交错出多个像素PX，且像素PX可例如是以矩阵方式排列，但不以此为限。各个像素PX可以发出对应颜色的光线，进而使得触控显示面板10的显示区DR可以显示出图像。在本实施例中，图1中的各个触控电极102可由与其对应的图2中的像素PX(或子像素)的共同电极(Common Electrode)互相电连接所构成，换言之，一个触控电极102包括多个共同电极，分别对应多个像素PX。藉此，本实施例中的触控电极102在触控显示面板10的显示期间可作为共同电极，并且在触控显示面板10的触控感测期间可用来感测用户的触摸位置，但不以此为限。对应不同触控电极的共同电极可以是被分隔开。
在本实施例中，数据线DL可从显示区DR通过数据走线110延伸至位在周边区PR中的集成电路104，使得数据线DL和集成电路104电连接。在本实施例中，集成电路104还可包括源极驱动电路(source driver circuit)，但不以此为限。另一方面，触控显示面板10在周边区PR内还包括至少一栅极驱动电路(gate driver circuit)108设置在基板100上，栅极驱动电路108可电连接至集成电路104，并可用以驱动触控显示面板10。例如，本实施例的触控显示面板10包括两个栅极驱动电路108，其中栅极驱动电路108分别设置在显示区DR在第一方向D1上的两侧，而集成电路104设置在显示区DR在第二方向D2上的一侧，但栅极驱动电路108与控制集成电路104的数量与设置位置都不以上述为限。
在本实施例中，各条扫描线SL可电连接至一个栅极驱动电路108。如图2所示，在相邻的两条扫描线SL中，一条可和位在显示区DR左侧的栅极驱动电路108电连接，而另一条可和位在显示区DR右侧的栅极驱动电路108电连接，但不以此为限。集成电路104可输出数据信号至数据线DL，并可输出控制信号至栅极驱动电路108，但不以此为限。在某些实施例中，栅极驱动电路108的控制信号也可由其它的控制芯片提供。此外，在本实施例中，栅极驱动电路108为阵列基板行驱动(Gate driver on Array，GOA)电路结构，但不以此为限。在某些实施例中，栅极驱动电路108可制作为芯片后再设置在基板100上，或设置在可挠式或硬式电路板后再电连接至基板100上的连接垫，且所述连接垫电连接扫描线SL。举例来说，栅极驱动电路108可包括多条控制信号线(例如时钟信号线、起始信号线与结束信号线)，所述控制信号线可通过走线112电连接至集成电路104，以使集成电路104可传送控制信号(例如时钟信号、起始信号与结束信号)至栅极驱动电路108。
请参考图3，其为本发明第一实施例的栅极驱动电路的示意图。以图1或图2中的其中一个栅极驱动电路108为例，栅极驱动电路108包含时钟信号线CL1-CL4、起始信号线IL、结束信号线EL、顺向输入信号线FWL、反向输入信号线BWL和第1级至第N级移位寄存器SR(1)-SR(N)，其中N为大于或等于5的正整数，但不以此为限。本实施例的第1级至第N级移位寄存器SR(1)-SR(N)可为GOA电路结构，但不以此为限。时钟信号线CL1-CL4提供时钟信号CS1-CS4至对应的移位寄存器SR(1)-SR(N)。此外，N可为4的多倍数，而时钟信号线CL1提供时钟信号CS1至第1级移位寄存器SR(1)、第5级移位寄存器SR(5)、…和第(N-3)级移位寄存器SR(N-3)，时钟信号线CL2提供时钟信号CS2至第2级移位寄存器SR(2)、第6级移位寄存器SR(6)、…和第(N-2)级移位寄存器SR(N-2)，时钟信号线CL3提供时钟信号CS3至第3级移位寄存器SR(3)、第7级移位寄存器SR(7)、…和第(N-1)级移位寄存器SR(N-1)，且时钟信号线CL4提供时钟信号CS4至第4级移位寄存器SR(4)、第8级移位寄存器SR(8)、…和第N级移位寄存器SR(N)。本发明的时钟信号线的数量不限为4条。
此外，各个移位寄存器接收一顺向输入信号FW和一反向输入信号BW。例如，顺向输入信号线FWL与反向输入信号线BWL分别提供顺向输入信号FW与反向输入信号BW至第1级至第N级移位寄存器SR(1)-SR(N)，起始信号线IL提供起始信号IS至第1级和第2级移位寄存器SR(1)、SR(2)，且结束信号线EL提供结束信号ES至第(N-1)级和第N级移位寄存器SR(N-1)、SR(N)。时钟信号线CL1-CL4、起始信号线IL、结束信号线EL、顺向输入信号线FWL和反向输入信号线BWL可耦接一个或多个芯片，也就是时钟信号CS1-CS4、起始信号IS、结束信号ES、顺向输入信号线FWL和反向输入信号线BWL可由此一个或多个芯片提供，例如驱动芯片和/或时序控制芯片等，但不限于此。
此外，第1级至第N级移位寄存器SR(1)-SR(N)分别产生第1级至第N级扫描信号OUT(1)-OUT(N)，且扫描信号OUT(1)-OUT(N)可分别输出至与其对应的扫描线SL，并通过扫描线SL驱动与其电连接的像素PX。其中，第1级和第2级扫描信号OUT(1)、OUT(2)分别输入至第3级和第4级移位寄存器SR(3)、SR(4)，第(N-1)级和第N级扫描信号OUT(N-1)、OUT(N)分别输入至第(N-3)级和第(N-2)级移位寄存器SR(N-3)、SR(N-2)，而第3级至第(N-2)级扫描信号OUT(3)-OUT(N-2)中的每一扫描信号输入至其上下二级的移位寄存器。例如，第3级扫描信号OUT(3)输入至第1级和第5级移位寄存器SR(1)、SR(5)。
请参考图4，其为图3的栅极驱动电路中第i级移位寄存器的等效电路图。如图4所示，第i级(其中i为1至N的正整数)移位寄存器SR(i)包括预充电单元114和上拉单元116，其中预充电单元114和上拉单元116的一端耦接于节点X(i)，而上拉单元116的另外一端可输出第i级扫描信号OUT(i)至对应的扫描线SL。预充电单元114用以接收第一输入信号IN1和第二输入信号IN2，且依据第一输入信号IN1和第二输入信号IN2控制节点X(i)的电势。预充电单元114包含薄膜晶体管M2、M3。在本实施例中，栅极驱动电路108为双向扫描的驱动电路，而在这些移位寄存器SR(1)-SR(N)中，薄膜晶体管M2的控制端接收第一输入信号IN1，薄膜晶体管M2的第一端接收顺向输入信号FW，且薄膜晶体管M2的第二端耦接节点X(i)。薄膜晶体管M3的控制端接收第二输入信号IN2，薄膜晶体管M3的第一端接收反向输入信号BW，薄膜晶体管M3的第二端耦接薄膜晶体管M2的第二端，其中顺向输入信号FW与反向输入信号BW在触控显示面板的显示期间互为反相位，也就是当顺向输入信号FW与反向输入信号BW中的一者为高电势(high voltage level)时，另一者则为低电势(low voltage level)。
此外，在栅极驱动电路108为单向扫描的驱动电路实施例中，薄膜晶体管M2的第一端接收一高电势，且薄膜晶体管M3的第一端接收一低电势，并且在图3的栅极驱动电路示意图中，顺向输入信号线FWL和反向输入信号线BWL可分别置换为高电势线与低电势线。其余部分与上述说明类似。举例来说，所述高电势可为栅极高电势(Gate High Voltage，VGH)，而所述低电势可为栅极低电势(Gate Low Voltage，VGL)。在本文中，薄膜晶体管的“控制端”、“第一端”和“第二端”分别是指薄膜晶体管的栅极、源极和漏极，或者分别是指薄膜晶体管的栅极、漏极和源极。
若移位寄存器SR(i)为第1级或第2级移位寄存器(即i为1或2)，则第一输入信号IN1为起始信号IS，且第二输入信号IN2为第(i+2)级移位寄存器SR(i+2)输出的扫描信号OUT(i+2)(即第3级扫描信号OUT(3)或第4级扫描信号OUT(4))。若移位寄存器SR(i)为第3级至第(N-2)级移位寄存器中的任一移位寄存器(即i为3至(N-2)中的任一正整数)，则第一输入信号IN1为第(i-2)级移位寄存器SR(i-2)输出的第(i-2)级扫描信号OUT(i-2)，且第二输入信号IN2为第(i+2)级移位寄存器SR(i+2)输出的第(i+2)级扫描信号OUT(i+2)。若移位寄存器SR(i)为第(N-1)级或第N级移位寄存器(即i为(N-1)或N)，则第一输入信号IN1为第(i-2)级移位寄存器SR(i-2)输出的扫描信号OUT(i-2)(即第(N-3)级扫描信号OUT(N-3)或第(N-2)级扫描信号OUT(N-2))，且第二输入信号IN2为结束信号ES。
需说明的是，各个移位寄存器SR(i)依据顺向输入信号FW和反向输入信号BW依序输出一扫描信号OUT(i)至触控显示面板10。当栅极驱动电路108为顺向扫描时，顺向输入信号FW为高电势且反向输入信号BW为低电势；而当栅极驱动电路108为反向扫描时，顺向输入信号FW为低电势且反向输入信号BW为高电势。
上拉单元116和预充电单元114耦接在节点X(i)，上拉单元116接收时钟信号CSN，并依据节点X(i)的电势和时钟信号CSN输出扫描信号OUT(i)，其中时钟信号CSN为时钟信号CS1-CS4中的任一个。在N为4的多倍数的实施例中，若i为1、5、…、(N-3)，则时钟信号CSN为时钟信号CS1；若i为2、6、…、(N-2)，则时钟信号CSN为时钟信号CS2；若i为3、7、…、(N-1)，则时钟信号CSN为时钟信号CS3；若i为4、8、…、N，则时钟信号CSN为时钟信号CS4。上拉单元116包括薄膜晶体管M1和电容Cx。薄膜晶体管M1的控制端接收预充电信号，薄膜晶体管M1的第一端接收时钟信号CSN，且薄膜晶体管M1的第二端输出扫描信号OUT(i)。电容Cx的第一端耦接薄膜晶体管M1的控制端，且电容Cx的第二端耦接薄膜晶体管M1的第二端。
图5为图3的栅极驱动电路在顺向扫描时的时序图，为方便说明，图5只示出一个图帧时间FR内的一部分的时序变化，且图5示出和第1级至第18级移位寄存器SR(1)-SR(18)相关的部分信号的时序变化。如图5所示，在一图帧时间FR内具有至少一第一时段PD1和至少一第二时段PD2，在第一时段PD1内，触控显示面板10进行触控感测，且在第二时段PD2内，触控显示面板10进行显示驱动。举例来说，图帧时间FR可包括交替排列的多个第一时段PD1和多个第二时段PD2，但不以此为限。此外，本实施例的栅极驱动电路108可为顺向扫描，例如在第二时段PD2内，顺向输入信号FW为高电势(如VGH)且反向输入信号BW为低电势(如VGL)，换言之，在第二时段PD2内输入移位寄存器SR(i)的顺向输入信号FW和反向输入信号BW具有反相位，但不以此为限。
以图5中的移位寄存器SR(1)和移位寄存器SR(3)的节点X(1)和节点X(3)为例(可一并参考图3及图4)，当起始信号IS在时间点t0由低电势升至高电势时，节点X(1)的电势亦依据起始信号IS(第一输入信号IN1)从一基准电势VL0转变成一第一电势VL1。在时间点t2时，时钟信号CS1由低电势升至高电势，且节点X(1)的电势依据时钟信号CS1从第一电势VL1转变成一第二电势VL2。此时，移位寄存器SR(1)依据节点X(1)的电势和时钟信号CS1输出扫描信号OUT(1)至对应的扫描线SL，且节点X(3)因扫描信号OUT(1)而由基准电势VL0升至第一电势VL1。在时间点t4时，时钟信号CS1由高电势降至低电势，且时钟信号CS3由低电势升至高电势。此时，节点X(3)依据时钟信号CS3从第一电势VL1升至第二电势VL2，使移位寄存器SR(3)输出扫描信号OUT(3)至对应的扫描线SL。同时，用作移位寄存器SR(1)的第一输入信号IN1的起始信号IS已经降回低电势，且用作第二输入信号IN2的扫描信号OUT(3)输入至移位寄存器SR(1)，使得节点X(1)的电势从第二电势VL2转变成基准电势VL0，并使得移位寄存器SR(1)停止输出扫描信号OUT(1)至对应的扫描线SL。换言之，在时间点t0至时间点t4之间的这段时间可视为移位寄存器SR(1)输出扫描信号OUT(1)以驱动对应的扫描线SL的时间。第二电势VL2可大于第一电势VL1及基准电势VL0，且第一电势VL1可大于基准电势VL0，但不以此为限。以上移位寄存器的操作方法可应用在图5中的移位寄存器SR(1)-SR(6)、SR(11)-SR(14)，亦即非在第一时段PD1内节点X(i)具有第二电势VL2的移位寄存器(如图5中的SR(9)和SR(10)以及SR(17)和SR(18))以及非这些移位寄存器的前两级移位寄存器(如图5中的SR(7)和SR(8)以及SR(15)和SR(16))，但不以此为限。
另一方面，在第一时段PD1内输入移位寄存器SR(i)的顺向输入信号FW和反向输入信号BW具有同相位。如图5所示，在本实施例中输入移位寄存器SR(i)的顺向输入信号FW和反向输入信号BW在一个图帧时间FR内至少有两次同相位，但不以此为限。在某些实施例中，顺向输入信号FW和反向输入信号BW在一个图帧时间FR内可有三次或以上的同相位。另在某些实施例中，顺向输入信号FW和反向输入信号BW在一个图帧时间FR内可有一次的同相位。详细而言，反向输入信号BW在第一时段PD1内具有一第一参考电势VR1，并在第二时段PD2内具有一第二参考电势VR2，且第一参考电势VR1和第二参考电势VR2不同。第一参考电势VR1可高于第二参考电势VR2，例如第一参考电势VR1为VGH且第二参考电势VR2为VGL，但不以此为限。此外，顺向输入信号FW在图帧时间FR内皆具有一第三参考电势VR3，如VGH。因此，在第一时段PD1内，反向输入信号BW的第一参考电势VR1以及顺向输入信号FW的第三参考电势VR3可相等，但不以此为限。
以图5中的移位寄存器SR(7)和移位寄存器SR(9)的节点X(7)和节点X(9)为例(可一并参考图3及图4)，当节点X(5)的电势在时间点t6由第一电势VL1转变成第二电势VL2且移位寄存器SR(5)开始输出扫描信号OUT(5)时，节点X(7)的电势亦依据扫描信号OUT(5)(即第一输入信号IN1)从基准电势VL0转变成第一电势VL1。在时间点t8时，时钟信号CS3由低电势升至高电势，且节点X(7)的电势依据时钟信号CS3从第一电势VL1转变成第二电势VL2。此时，移位寄存器SR(7)依据节点X(7)的电势和时钟信号CS3输出扫描信号OUT(7)至对应的扫描线SL，且节点X(9)因扫描信号OUT(7)由基准电势VL0升至第一电势VL1。在时间点t10时，时钟信号CS3由高电势降至低电势，且节点X(7)的电势随着从第二电势VL2转变成第一电势VL1，并使得移位寄存器SR(7)停止输出扫描信号OUT(7)至对应的扫描线SL。随后，在时间点t12时，第二时段PD2(显示时段)结束并进入第一时段PD1(触控时段)。由于第一时段PD1穿插进两第二时段PD2之间，因此节点X(7)和节点X(9)相较于节点X(1)和节点X(3)需长时间(如数百微秒)维持在高电势。请参考图4及图5，在第一时段PD1开始后，顺向输入信号FW和反向输入信号BW具有同相位。反向输入信号BW可例如被提高至和顺向输入信号FW相同，并因反向输入信号BW与顺向输入信号FW具有相同电势可减少薄膜晶体管M3的漏电流，使得节点X(7)和节点X(9)的电势在第一时段PD1内不受薄膜晶体管M3的漏电流的影响，并能够长时间维持在第一电势VL1。
接着，在第一时段PD1中的时间点t14时，时钟信号CS1由低电势升至高电势。此时，节点X(9)依据时钟信号CS1从第一电势VL1升至第二电势VL2，使移位寄存器SR(9)输出扫描信号OUT(9)至移位寄存器SR(7)，以开启移位寄存器SR(7)的薄膜晶体管M3。尽管移位寄存器SR(7)的薄膜晶体管M3被开启，但由于顺向输入信号FW和反向输入信号BW具有同相位，且反向输入信号BW可具有高电势，使得节点X(7)的电势仍然被维持在第一电势VL1。在时间点t16时，第二时段PD2(显示时段)结束并进入第一时段PD1(触控时段)，且反向输入信号BW从第一参考电势VR1转变成第二参考电势VR2，即顺向输入信号FW和反向输入信号BW从同相位转换成反相位。因此，节点X(7)的电荷可通过移位寄存器SR(7)的薄膜晶体管M3流出，使得节点X(7)的电势从第一电势VL1转变成基准电势VL0。在本实施例中，在时间点t14至时间点t16之间的一时间点，节点X(7)具有第一电势VL1，且移位寄存器SR(9)的节点X(9)具有第二电势VL2。此外，在某些实施例中，尽管节点X(9)已从第一电势VL1升至第二电势VL2，但在第一时段PD1(触控时段)内可通过集成电路阻挡扫描信号OUT(9)输出至对应的扫描线SL，并且在第二时段PD2(显示时段)开始之后再将扫描信号OUT(9)输出至对应的扫描线SL，避免在第一时段PD1内触控感测受到显示信号的干扰，但不以此为限。以上移位寄存器的操作方法可应用在图5中的移位寄存器SR(7)-SR(10)、SR(15)-SR(18)，亦即在第一时段PD1内节点X(i)具有第二电势VL2的移位寄存器以及这些移位寄存器的前两级移位寄存器，但不以此为限。
对于现有的栅极驱动电路108，在第一时段PD1开始之后，节点X(9)会受到薄膜晶体管M3的漏电流影响。由于在第一时段PD1内薄膜晶体管M3长时间(可能是数百微秒)受漏电的影响，节点X(9)的电势随时间下降的程度因此变得明显。再者，和扫描信号OUT(9)相关的节点X(9)的第二电势VL2也同样受到影响，进而使得扫描信号OUT(9)失真，并造成显示图像具有横纹的现象。然而，本实施例借由在第一时段PD1内提高反向输入信号BW的电势，使顺向输入信号FW和反向输入信号BW在第一时段PD1内具有同相位，减少薄膜晶体管M3的漏电流并维持节点X(9)的电势，以避免扫描信号OUT(9)失真以及显示图像具有横纹的现象。此外，图5中的移位寄存器SR(10)、SR(17)及SR(18)，亦即在第一时段PD1内节点X(i)具有第二电势VL2的移位寄存器皆具有上述功效。再者，图1或图2中显示区DR左右两侧的栅极驱动电路108皆可具有上述特征和功效，但不以此为限。依据以上的说明，本实施例可提供一种触控显示面板10的驱动方法，其包括：提供一栅极驱动电路108，包括多个移位寄存器SR(i)，各个移位寄存器SR(i)接收一顺向输入信号FW一反向输入信号BW，且各个移位寄存器SR(i)依据顺向输入信号FW和反向输入信号BW依序输出一扫描信号OUT(i)至触控显示面板10，其中在一图帧时间FR内，将输入移位寄存器SR(i)的顺向输入信号FW和反向输入信号BW设定成至少有两次同相位。藉由此驱动方法，可达到以上说明中的功效。
请参考图6，其为本发明第一实施例的共同电极接收的信号的示意图。本实施例的第一时段PD1(触控时段)的开始或结束可例如通过共同电极接收的信号判断。举例而言，共同电极在各个第一时段PD1内可接收多个感测信号TS以感测物体触碰，并且在各个第二时段PD2内可接收显示信号DS以显示图像。感测信号TS的电势和显示信号DS的电势不同，例如，感测信号TS可具有一感测电势Vt，显示信号DS可具有一显示基准电势Vd，且感测电势Vt可大于显示基准电势Vd，但不以此为限。借此，在一图帧时间FR内可依据共同电极接收的信号或电势变化来区分第一时段PD1以及第二时段PD2。然而，区分第一时段PD1以及第二时段PD2并不以上述为限，在某些实施例中，可依据触控电极信号线SSL输出及/或接收的信号电势变化来区分第一时段PD1以及第二时段PD2。在某些实施例中，可依据扫描线SL或数据线DL输出及/或接收的信号电势变化来区分第一时段PD1以及第二时段PD2。此外，在某些实施例中还可利用时钟信号CS1-CS4来判断第一时段PD1开始的时间点。举例而言，如图5所示，时钟信号CS1-CS4在第二时段PD2内依序地并周期性地由低电势升高至高电势再由高电势降低至低电势。然而在第一时段PD1开始之后，时钟信号CS1-CS4皆维持在低电势，直至第一时段PD1的末段部分或下一个第二时段PD2开始之后，时钟信号CS1-CS4才又依序地并周期性地变化。换言之，通过观察时钟信号CS1-CS4停止依序地并周期性地变化的时间点，可以判断第一时段PD1开始的时间点。在一图帧时间FR内，第一时段PD1可以先开始，之后接着第二时段PD2，也可以第二时段PD2先开始，之后接着第一时段PD1。
本发明的栅极驱动电路并不以上述实施例为限。下文将继续揭示本发明的其它实施例，然为了简化说明并突显各实施例之间的差异，下文中使用相同标号标注相同组件，并不再对重复部分作赘述。
请参考图7，其为本发明第二实施例的栅极驱动电路在反向扫描时的时序图。不同于第一实施例，本实施例的栅极驱动电路108为反向扫描驱动。例如在第二时段PD2内，顺向输入信号FW’为低电势且反向输入信号BW’为高电势。详细而言，反向输入信号BW’在第一时段PD1及第二时段PD2内皆具有第三参考电势VR3，顺向输入信号FW’在第一时段PD1内具有第一参考电势VR1并在第二时段PD2内具有第二参考电势VR2。第一参考电势VR1和第三参考电势VR3可为高电势(如VGH)，且第二参考电势VR2可为低电势(如VGL)，但不以此为限。在本实施例中，起始信号IS输入至第(N-1)级和第N级移位寄存器SR(N-1)、SR(N)，且结束信号ES(图未示)输入至第1级和第2级移位寄存器SR(1)、SR(2)。换言之，图3中通过起始信号线IL提供至第1级和第2级移位寄存器SR(1)、SR(2)的起始信号IS在本实施例调整为结束信号ES，且通过结束信号线EL提供至第(N-1)级和第N级移位寄存器SR(N-1)、SR(N)的结束信号ES在本实施例调整为起始信号IS。此外，时钟信号CS1’-CS4’的输入顺序也随着反向扫描而调整，例如以时钟信号CS4’至时钟信号CS1’的顺序依序输入对应的移位寄存器SR(i)。藉此，可由第N级至第1级移位寄存器SR(N)-SR(1)分别产生第N级至第1级扫描信号OUT(N)-OUT(1)，且扫描信号OUT(N)-OUT(1)可分别输出至与其对应的扫描线SL，并通过扫描线SL驱动与其电连接的像素PX。
不同于第一实施例，移位寄存器SR(i)的薄膜晶体管M2的控制端接收的扫描信号OUT(i-2)在本实施例是第二输入信号IN2，且薄膜晶体管M3的控制端接收的扫描信号OUT(i+2)在本实施例是第一输入信号IN1。详细而言，若移位寄存器SR(i)为第N级或第(N-1)级移位寄存器(即i为N或(N-1))，则输入薄膜晶体管M3的控制端的信号(即第一输入信号IN1)为起始信号IS，且输入薄膜晶体管M2的控制端的信号(即第二输入信号IN2)为第(i-2)级移位寄存器SR(i-2)输出的扫描信号OUT(i-2)。若移位寄存器SR(i)为第(N-2)级至第3级移位寄存器中的任一移位寄存器(即i为(N-2)至3中的任一正整数)，则输入薄膜晶体管M3的控制端的信号(即第一输入信号IN1)为第(i+2)级移位寄存器SR(i+2)输出的第(i+2)级扫描信号OUT(i+2)，且输入薄膜晶体管M2的控制端的信号(即第二输入信号IN2)为第(i-2)级移位寄存器SR(i-2)输出的第(i-2)级扫描信号OUT(i-2)。若移位寄存器SR(i)为第1级或第2级移位寄存器(即i为1或2)，则输入薄膜晶体管M3的控制端的信号(即第一输入信号IN1)为第(i+2)级移位寄存器SR(i+2)输出的扫描信号OUT(i+2)，且输入薄膜晶体管M2的控制端的信号(即第二输入信号IN2)为结束信号ES。
另一方面，以图7中的移位寄存器SR(N-6)和移位寄存器SR(N-8)的节点X(N-6)和节点X(N-8)为例。在第一时段PD1之前的时间点t18，时钟信号CS4’由低电势升至高电势，且节点X(N-4)的电势依据时钟信号CS4’从第一电势VL1转变成一第二电势VL2。此时，移位寄存器SR(N-4)依据节点X(N-4)的电势和时钟信号CS4’输出扫描信号OUT(N-4)至移位寄存器SR(N-6)。节点X(N-6)的电势在第一时段PD1之前(即时间点t18)依据第一输入信号IN1(扫描信号OUT(N-4))从基准电势VL0转变成第一电势VL1。接着，在时间点t20时，时钟信号CS2’由低电势升至高电势，且节点X(N-6)的电势依据时钟信号CS2’从第一电势VL1转变成一第二电势VL2。此时，移位寄存器SR(N-6)依据节点X(N-6)的电势和时钟信号CS2’输出扫描信号OUT(N-6)至移位寄存器SR(N-8)，且节点X(N-8)因扫描信号OUT(N-6)而由基准电势VL0升至第一电势VL1。在时间点t22时，时钟信号CS2’由高电势降至低电势，且节点X(N-6)的电势随着从第二电势VL2转变成第一电势VL1。
接着进入到第一时段PD1，由于顺向输入信号FW’和反向输入信号BW’在第一时段PD1内具有同相位，可减少节点X(N-6)及节点X(N-8)的电势受薄膜晶体管M2的漏电流的影响，并将电势维持在第一电势VL1。之后，在时间点t24时，节点X(N-8)依据时钟信号CS4’从第一电势VL1升至第二电势VL2，使移位寄存器SR(N-8)输出扫描信号OUT(N-8)。接着，在时间点t26时，第一时段PD1结束，顺向输入信号FW’和反向输入信号BW’从同相位转换成反相位，节点X(N-6)的电势也随着从第一电势VL1转变成基准电势VL0。因此，在时间点t24至时间点t26之间的一时间点，节点X(N-6)具有第一电势VL1，且节点X(N-8)具有第二电势VL2。由于顺向输入信号FW’的电势在第一时段PD1内被提高，使顺向输入信号FW’和反向输入信号BW’具有同相位，因此顺向输入信号FW’的高电势可减少薄膜晶体管M2的漏电流，减少节点X(N-6)和节点X(N-8)的电势受薄膜晶体管M2漏电流的影响并维持节点X(N-6)和节点X(N-8)的电势，进而避免扫描信号OUT(N-8)失真以及显示图像具有横纹的现象。此外，图7中的移位寄存器SR(N-9)、SR(N-16)及SR(N-17)，亦即在第一时段PD1内节点X(i)具有第二电势VL2的移位寄存器皆具有上述功效。
请参考图8，其为本发明第三实施例的栅极驱动电路在顺向扫描时的时序图。不同于上述实施例，在本实施例的时钟信号CS1-CS4中，位在高电势和位在低电势的时间长短不同。以图8的时钟信号CS1为例，时钟信号CS1在时段TP1内是高电势，并且在时段TP2是低电势，时段TP1和时段TP2的时间比为3：5，其中时段TP1可以是三个时间单位且时段TP2可以是五个时间单位，但不以此为限。时段TP1和时段TP2的比可以是大于等于3：5并小于1：1(例如时段TP1和时段TP2皆是四个时间单位)。另外，当时段TP1和时段TP2的比小于3：5时，例如时段TP1小于三个时间单位时，移位寄存器SR(i)中的薄膜晶体管的充电效能会受到影响。在习知的触控显示面板中，时钟信号位在高电势和位在低电势的时段通常是相同的，例如时段TP1和时段TP2皆是四个时间单位。然而在本实施例中，在周期同为八个时间单位的情况下，将时段TP1缩短为三个时间单位，并将时段TP2延长为五个时间单位，其中缩短时段TP1即代表缩短扫描信号OUT(i)的输出时间。由于扫描信号OUT(i)会对其他图像显示信号FS产生纹波(ripple)，并使显示图像具有横纹的现象并降低图像的显示品质，因此，本实施例通过缩短时段TP1以缩短扫描信号OUT(i)的输出时间，可减少图像显示信号FS因扫描信号OUT(i)产生纹波的现象，以提升图像的显示品质。在本实施例中，图像显示信号FS可例如是共同电极接收的信号、数据线DL接收的信号或是其他和显示相关的信号，但不以此为限。
详细而言，对应图帧时间FR的开始阶段输出的扫描信号OUT(i)会对触控显示面板10中的其他图像显示信号FS产生纹波，例如图8中的扫描信号OUT(1)、OUT(2)。虽然图8未绘示，但和图帧时间FR的开始阶段相似的是，对应图帧时间FR的结束阶段输出的扫描信号OUT(i)也会对触控显示面板10中的其他图像显示信号FS产生纹波。此外，对应触控时段(即第一时段PD1)的开始阶段及结束阶段输出的扫描信号OUT(i)也会对触控显示面板10中的其他图像显示信号FS产生纹波，例如图8中对应第一时段PD1的开始阶段的扫描信号OUT(7)、OUT(8)，以及对应第一时段PD1的结束阶段的扫描信号OUT(9)、OUT(10)。本实施例通过缩短时段TP1以缩短扫描信号OUT(i)的输出时间的作法可改善上述不同时间区段内纹波的现象。
另一方面，如图8所示，本实施例的其中一个栅极驱动电路108是顺向扫描驱动，因此在图帧时间FR中，顺向输入信号FW的电势皆保持高于反向输入信号BW的电势。例如，顺向输入信号FW是VGH而反向输入信号BW是VGL。此外，本实施例的另一个栅极驱动电路108可以是反向扫描驱动，其中在图帧时间FR中，顺向输入信号FW的电势皆保持低于反向输入信号BW的电势。例如，顺向输入信号FW是VGL而反向输入信号BW是VGH。然而栅极驱动电路108的驱动方式不以上述为限。
综上所述，在本发明的栅极驱动电路及触控显示面板的驱动方法中，在触控时段(即第一时段)内将顺向输入信号和反向输入信号设定成具有同相位，例如将顺向输入信号和反向输入信号设定成具有相同的电势，可减少移位寄存器中的薄膜晶体管的漏电流，以避免移位寄存器输出的扫描信号失真以及显示图像具有横纹的现象，进而提升图像显示品质。此外，另可通过缩短时钟信号具有高电势的时间以缩短扫描信号的输出时间，进而改善扫描信号对触控显示面板中的其他图像显示信号产生纹波的现象。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种栅极驱动电路，用以驱动一触控显示面板，其特征在于，所述栅极驱动电路包括：
多个移位寄存器，各个所述移位寄存器接收一顺向输入信号和一反向输入信号，且各个所述移位寄存器依据所述顺向输入信号和所述反向输入信号依序输出一扫描信号至所述触控显示面板，
其中输入所述移位寄存器的所述顺向输入信号和所述反向输入信号在一图帧时间内至少有两次同相位。
2.如权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，在所述图帧时间的一第一时段内，所述触控显示面板进行触控感测，且输入所述移位寄存器的所述顺向输入信号和所述反向输入信号具有同相位。
3.如权利要求2所述的栅极驱动电路，其特征在于，在所述图帧时间的一第二时段内，所述触控显示面板进行显示驱动，且输入所述移位寄存器的所述顺向输入信号和所述反向输入信号具有反相位。
4.如权利要求3所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述顺向输入信号和所述反向输入信号的其中一个在所述第一时段内具有一第一参考电势，并在所述第二时段内具有一第二参考电势，且所述第一参考电势和所述第二参考电势不同。
5.如权利要求4所述的栅极驱动电路，其特征在于，在所述第一时段内，所述顺向输入信号和所述反向输入信号的其中一个的所述第一参考电势以及所述顺向输入信号和所述反向输入信号的其中另一个的一第三参考电势相等。
6.一种触控显示面板的驱动方法，其特征在于，包括：
提供一栅极驱动电路，包括多个移位寄存器，各个所述移位寄存器接收一顺向输入信号和一反向输入信号，且各个所述移位寄存器依据所述顺向输入信号和所述反向输入信号依序输出一扫描信号至所述触控显示面板，
其中在一图帧时间内，将输入所述移位寄存器的所述顺向输入信号和所述反向输入信号设定成至少有两次同相位。
7.如权利要求6所述的触控显示面板的驱动方法，其特征在于，在所述图帧时间的一第一时段内，所述触控显示面板进行触控感测，且输入所述移位寄存器的所述顺向输入信号和所述反向输入信号具有同相位。
8.如权利要求7所述的触控显示面板的驱动方法，其特征在于，在所述图帧时间的一第二时段内，所述触控显示面板进行显示驱动，且将输入所述移位寄存器的所述顺向输入信号和所述反向输入信号设定为反相位。
9.如权利要求8所述的触控显示面板的驱动方法，其特征在于，所述顺向输入信号和所述反向输入信号的其中一个在所述第一时段内具有一第一参考电势，并在所述第二时段内具有一第二参考电势，且所述第一参考电势和所述第二参考电势不同。
10.如权利要求9所述的触控显示面板的驱动方法，其特征在于，在所述第一时段内，所述顺向输入信号和所述反向输入信号的其中一个的所述第一参考电势和所述顺向输入信号和所述反向输入信号的其中另一个的一第三参考电势相等。
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