TW201640307A - 觸控螢幕之觸控與顯示電路及觸控與顯示控制模組，以及觸控螢幕之控制方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭露了一種觸控螢幕之觸控與顯示控制模組，觸控螢幕包含設置於一基板上之n×y列感應單元。該觸控與顯示控制模組包含：一控制單元，用來控制該觸控螢幕操作於一畫面更新模式以及一觸控感測模式其中之一；以及設置於該基板上之n條第一控制線、y條第二控制線及n個控制訊號輸出電路。每一控制訊號輸出電路耦接一條第一控制線且包含y個控制訊號緩衝單元，每一控制訊號緩衝單元耦接該y條第二控制線中之一以及一列該些感應單元，以輸出一電壓訊號於該列感應單元，使該列感應單元操作於該畫面更新模式以及該觸控感測模式其中之一。

Description

觸控螢幕之觸控與顯示電路及觸控與顯示控制模組，以及觸控螢幕之 控制方法

本發明是關於觸控螢幕之觸控與顯示電路及觸控與顯示控制模組，以及觸控螢幕之控制方法，尤其是關於共用觸控電極與液晶顯示基板之電晶體的觸控螢幕之觸控與顯示電路及觸控與顯示控制模組，以及觸控螢幕之控制方法。

請參閱圖1，其係習知液晶顯示(Liquid Crystal Display，LCD)模組之示意圖。液晶顯示模組100的顯示區域110由複數個像素所組成，每個像素(pixel)由一個以上的薄膜電晶體(Thin-Film Transistor，TFT)驅動。顯示區域110的薄膜電晶體陣列製作於玻璃基板上，而其外圍包含n個閘極驅動IC(Integrated Circuit)120-1~120-n以及m個源極驅動IC130-1~130-m，n及m為正整數。閘極驅動IC 120及源極驅動IC 130主要為CMOS製程之積體電路，不製作於玻璃基板上，而是以外接的方式與薄膜電晶體陣列相連接。閘極驅動IC 120用來控制薄膜電晶體的開啟與關閉狀態，源極驅動IC 130則用來提供與每個像素有關的像素資料給每個薄膜電 晶體。請參閱圖2，其係習知包含於某一像素的薄膜電晶體及與薄膜電晶體相連接之電容的電路圖。薄膜電晶體210的閘極接收閘極驅動IC 120輸出的閘極控制訊號G，並在汲極接收源極驅動IC 130所輸出的像素資料DATA。當薄膜電晶體210開啟時，電容220充電至像素資料DATA所對應的電壓，充電完成後薄膜電晶體210受該閘極控制訊號G的控制而關閉，此時電容220便儲存有對應該薄膜電晶體210的電壓資訊。閘極驅動IC 120藉由依序開啟各個薄膜電晶體210，使與其相耦接之電容220充電至對應像素資料DATA的電壓，以便調節液晶顯示模組100的每個像素的光線穿透量，進而顯示區域110得以顯示完整的影像畫面。

近來觸控技術蓬勃發展，愈來愈多顯示裝置具備觸控的功能，因此常見到液晶顯示模組與觸控面板的組合以同時提供顯示與觸控功能。一般常見的方式是將觸控面板獨立製作於液晶顯示模組的上層，然而此種方法會增加製作的工序及成本。另一種方式是利用液晶顯示模組的薄膜電晶體陣列作為觸控面板的其中一種感應電極(例如作為發射端)，而將另一種感應電極(接收端)製作於液晶顯示模組之上的不同層。這種作法利用閘極驅動IC 120在更新整個顯示區域110的像素資訊(即上述的電容220所保存的電壓資訊)之外的空白時間(blanking)感測觸控事件，或是在更新整個顯示區域110之像素資訊的期間穿插觸控感測。執行觸控感測時，閘極驅動IC 120對薄膜電晶體的閘極施加感測電壓，並且藉由觸控感測IC偵測發射端的感應電極與接收端的感應電極之間的電容變化來推算觸控事件的位置及時間等資訊。然而此種實作方法的缺點是，薄膜電晶體210的電容220在畫面完成更新後已經充電至對應像素資料DATA的目標電 壓，在空白時間內再次使薄膜電晶體2l0開啟將造成電容220上的電壓改變，而使影像畫面失真。此外，由於閘極驅動IC 120對閘極線(gate line)(薄膜電晶體陣列之其中一列)採取依序掃描的方式來開啟每一列的薄膜電晶體210，如此導致觸控感測時感應電極之電容變化量的偵測也必須使用依序掃描的方式進行，造成觸控感測缺乏彈性。

鑑於先前技術之不足，本發明之一目的在於提供一種觸控螢幕之觸控與顯示電路及觸控與顯示控制模組，以及觸控螢幕之控制方法，以增加觸控感測的彈性及避免影像畫面失真。本發明更利用類似閘極驅動電路基板(Gate on Array，GOA)技術的方式將大部分元件及控制線製作於薄膜電晶體陣列的基板上，以減少製作程序並且降低製作成本，同時提高液晶顯示面板的集成度，並達到窄邊框之效果。

本發明揭露了一種觸控螢幕之觸控與顯示控制模組，觸控螢幕包含製作於一基板上之n×y列感應單元，n與y均為大於1之正整數，該觸控與顯示控制模組包含：一控制單元，用來控制該觸控螢幕操作於一畫面更新模式以及一觸控感測模式其中之一；n條第一控制線，製作於該基板上，耦接該控制單元；y條第二控制線，製作於該基板上，耦接該控制單元；以及n個控制訊號輸出電路，製作於該基板上，每一該n個控制訊號輸出電路耦接該n條第一控制線中之一且包含y個控制訊號緩衝單元，每一該y個控制訊號緩衝單元耦接該y條第二控制線中之一以及一列該些感應 單元，以輸出一電壓訊號於該列感應單元，使該列感應單元操作於該畫面更新模式以及該觸控感測模式其中之一。

本發明另揭露了一種觸控螢幕之觸控與顯示電路，用來控制影像之顯示與觸控事件之感測，包含：一控制模組，用來控制該觸控螢幕操作於一畫面更新模式以及一觸控感測模式其中之一；以及複數感應單元，耦接該控制模組，該些感應單元排列成複數列，每一感應單元具有一電壓資訊，該電壓資訊與該觸控螢幕所顯示之影像相關；其中，當該觸控螢幕操作於該畫面更新模式時，該控制模組輸出一第一組電壓訊號，以列為單位依序控制同一列之感應單元同時開啟，並於該列之所有感應單元完成更新該電壓資訊後關閉該列之感應單元，以及當該觸控螢幕操作於該觸控感測模式時，該控制模組輸出一第二組電壓訊號，使連續複數列之感應單元同時接收該第二組電壓訊號，以進行觸控感測，且該些感應單元於接收該第二組電壓訊號時其各自的該電壓資訊維持不變。

本發明另揭露了一種觸控螢幕之控制方法，用來控制影像之顯示與觸控事件之感測，觸控螢幕包含排列成複數列之複數感應單元，每一感應單元具有一電壓資訊，該電壓資訊與該觸控螢幕所顯示之影像相關，該控制方法包含：於一畫面更新模式下，產生一第一組電壓訊號，以列為單位依序控制同一列之感應單元同時開啟，並於該列之所有感應單元完成更新該電壓資訊後關閉該列之感應單元；以及於一觸控感測模式下，產生一第二組電壓訊號，並將該第二組電壓訊號同時傳送至複數列之感應單元，以進行觸控感測，且該些感應單元於接收該第二組電壓訊號時其各自的該電壓資訊維持不變。

本發明之觸控螢幕之觸控與顯示電路及觸控與顯示控制模組以及觸控螢幕之控制方法能夠以群組的方式控制閘極線，增加觸控感測的彈性。此外，本發明在觸控螢幕的畫面更新模式與觸控感測模式中對閘極線提供不同的電壓訊號，以確保在畫面更新模式完成更新的像素資訊不會於觸控感測模式中改變。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。

100‧‧‧液晶顯示模組

110‧‧‧顯示區域

120‧‧‧閘極驅動IC

130‧‧‧源極驅動IC

210、510、520、530‧‧‧薄膜電晶體

220‧‧‧電容

300‧‧‧觸控螢幕之觸控與顯示電路

310‧‧‧觸控與顯示控制模組

312‧‧‧控制單元

314-1~314-n‧‧‧第一控制線

316-1~316-n‧‧‧控制訊號輸出電路

318-1~318-y‧‧‧第二控制線

320‧‧‧顯示驅動模組

410‧‧‧控制訊號緩衝單元

S1210~S1220‧‧‧步驟

GM1~GMn‧‧‧開關訊號

GO1~GOn‧‧‧電壓訊號集合

G1、G2、G3、Gn‧‧‧控制訊號

〔圖1〕為習知液晶顯示模組之示意圖；〔圖2〕為習知包含於某一像素的薄膜電晶體及與薄膜電晶體相連接之電容的電路圖；〔圖3〕為本發明觸控螢幕之觸控與顯示電路之一實施例的電路圖〔圖4〕為本發明控制訊號輸出電路316之一實施例的電路圖。；〔圖5A〕及〔圖5B〕為本發明之控制訊號緩衝單元410之不同實施方式的電路圖；〔圖6〕為本發明開關訊號GM之一實施例的時序圖；〔圖7〕為本發明某一控制訊號輸出電路之電壓訊號GO在畫面更新模式下之一實施例的時序圖；〔圖8〕為本發明某一控制訊號輸出電路之電壓訊號GO在觸控感測模式下之一實施例的時序圖； 〔圖9〕為本發明某一控制訊號輸出電路之電壓訊號GO在觸控感測模式下之另一實施例的時序圖，〔圖10〕為本發明觸控螢幕之觸控與顯示控制模組於觸控感測模式下之另一實施例的示意圖；〔圖11〕為本發明開關訊號GM對應圖10之實施方式的時序圖；以及〔圖12〕為本發明之觸控螢幕之控制方法之一實施例的流程圖。

本發明之揭露內容包含觸控螢幕之觸控與顯示電路及觸控與顯示控制模組，以及觸控螢幕之控制方法。在實施為可能的前提下，本技術領域具有通常知識者能夠依本說明書之揭露內容來選擇等效之元件或步驟來實現本發明，亦即本發明之實施並不限於後敘之實施例。

請參閱圖3，其係本發明觸控螢幕之觸控與顯示電路之一實施例的電路圖。觸控螢幕之觸控與顯示電路300包含觸控與顯示控制模組310以及顯示驅動模組320。顯示驅動模組320包含由複數薄膜電晶體所組成的薄膜電晶體陣列，薄膜電晶體排列成複數列，每列之所有薄膜電晶體的閘極互相連接，同時開啟或關閉。每個薄膜電晶體耦接一個用來儲存電壓資訊的電容，該些薄膜電晶體與電容負責觸控螢幕的畫面顯示，以下統稱為觸控螢幕的感應單元。該些感應單元之閘極作為觸控感測的訊號層，透過接收該觸控螢幕之感應層所得之訊號，即可實現觸控功能。該感測層可為氧化銦錫(ITO)或金屬等導電材料，並可依需求設置於該觸控螢幕之不同層，此為本領域之人所熟知，在此不贅述。觸控與顯示控制模組 310包含控制單元312、n條第一控制線314-1~314-n(n為大於1之正整數)、y條第二控制線318-1~318-y(y為大於1之正整數)以及n個控制訊號輸出電路316-1~316-n。控制單元312藉由n條第一控制線314-1~314-n將n個開關訊號GM1~GMn分別傳送至n個控制訊號輸出電路316-1~316-n，控制單元312另外藉由y條第二控制線318-1~318-y產生n組電壓訊號集合GO1~GOn至該n個控制訊號輸出電路316-1~316-n。請同時參考圖4，對每個控制訊號輸出電路316-k來說，每組電壓訊號集合GOk(k為1~n的其中之一)包含y個電壓訊號GOk(1)~GOk(y)。每組電壓訊號集合GOk於接至其對應之控制訊號輸出電路316-k之前，每一電壓訊號GOk(m)(m為1~y的其中之一)均由一平行於該n條第一控制線314-1~314-n之一條第二控制線318-m傳送。也就是說，共計有y條平行於該n條第一控制線314-1~314-n之第二控制線318-1~318-y。控制訊號輸出電路316依據開關訊號GMk的控制，將電壓訊號集合GOk輸出至顯示驅動模組320之薄膜電晶體陣列之閘極，以控制薄膜電晶體陣列的開啟與關閉。在本發明的實施例中，觸控與顯示控制模組310中除了控制單元312之外的元件與顯示驅動模組320一同製作於玻璃基板上。觸控與顯示控制模組310的主要目的在於取代習知的閘極驅動IC 120的功能，以類似閘極驅動電路基板(Gate on Array，GOA)技術的方式將觸控與顯示控制模組310中的大部分元件製作於薄膜電晶體陣列的基板上，以提供薄膜電晶體陣列所需的控制及電壓訊號。例如控制訊號輸出電路316實際上可以由薄膜電晶體實作，與顯示驅動模組320的薄膜電晶體陣列同時製作於同一塊玻璃基板上，第一控制線314以及第二控制線318亦可製作於該玻璃基板上。因此，與習知製作於玻璃基板外的閘極驅動IC 120相 較，本發明的電路相對簡單，並且以此種方式製作的薄膜電晶體陣列的控制電路有助減少製作程序並且降低製作成本，而且還能提高液晶顯示面板的集成度。更有甚者，透過本發明之設計，可有效透過僅僅n條第一控制線314和y條第二控制線318，也就是總計(n+y)條之垂直方向之控制線，控制顯示驅動模組320包含之薄膜電晶體總共n×y列之閘極線。也就是說，本發明可有效於閘極驅動電路基板技術之基礎上，更縮減觸控與顯示控制模組310之水平寬度，達到窄邊框之效果。

請參閱圖4，其係本發明控制訊號輸出電路316之一實施例的電路圖。以第k個控制訊號輸出電路316為例，其包含y個控制訊號緩衝單元410-1~410-y。每個控制訊號緩衝單元410接收控制單元312所發出的第k個開關訊號GMk以及第k組電壓訊號集合GOk的其中之一(亦即電壓訊號集合GOk包含的y個電壓訊號GOk(1)~GOk(y))，並且產生控制訊號Gk(r)，r為介於1~y之間的正整數。控制訊號緩衝單元410的主要功能在於依據開關訊號GMk的控制，將電壓訊號GOk(r)輸出以作為控制訊號Gk(r)，控制訊號Gk(r)用來控制顯示驅動模組320之薄膜電晶體陣列的其中一條閘極線上之所有薄膜電晶體的關啟與關閉。請參閱圖5A及圖5B，其係本發明之控制訊號緩衝單元410之不同實施方式的電路圖。在圖5A的實施方式中，控制訊號緩衝單元410由單獨的薄膜電晶體510實作。薄膜電晶體510的閘極耦接開關訊號GMk，汲極接收電壓訊號GOk(r)，並且在源極輸出控制訊號Gk(r)。因此可以藉由開關訊號GMk控制薄膜電晶體510開啟與關閉，來將電壓訊號GOk(r)輸出作為控制訊號Gk(r)。圖5B之實施方式中，除了使用薄膜電晶體520作為開關元件外，還另外使用薄膜電晶體530作為穩 壓元件，以穩定控制訊號Gk(r)。如圖所示，薄膜電晶體530的閘極與汲極一同連接到薄膜電晶體520的汲極，而薄膜電晶體530的源極則連接到薄膜電晶體520的源極。在一個較佳的實施例中，薄膜電晶體510、薄膜電晶體520以及薄膜電晶體530與圖3之第一控制線314皆由透明電極材料氧化铟锡(ITO)所製成，製作於顯示驅動模組320所屬的玻璃基板上，但位於顯示驅動模組320之外；因為顯示驅動模組320的薄膜電晶體陣列使用相同的材料以及製程方式，因此可以減化製程及降低成本。

圖3所示之顯示驅動模組320內的薄膜電晶體陣列，在其所屬之觸控螢幕之不同的操作模式下，具有不同的掃描方式。基本上，本發明將觸控螢幕的操作模式分為兩類，其一是更新螢幕之顯示內容的畫面更新模式，另一為感測觸控事件的觸控感測模式。一個螢幕通常操作於某一畫面更新頻率，例如60Hz，亦即畫面每16.667ms更新一次。在此16.667ms的更新時間內，像素資料真正的傳送時間只佔其中一部分，另一部分則為空白時間。舉例來說，像素資料約佔10~11ms，空白時間約佔5~6ms。因此在像素資料提供的時間內，觸控螢幕之觸控與顯示電路300控制觸控螢幕操作於畫面更新模式，而在空白時間內，觸控螢幕之觸控與顯示電路300控制觸控螢幕操作於觸控感測模式。

如前所述，圖3的一個控制訊號輸出電路316可以同時控制薄膜電晶體陣列中複數條閘極線的開關狀態。以實際的數字為例，假設顯示驅動模組320包含1080條閘極線，以27條為一群組，則圖3之觸控與顯示控制模組310將包含40條第一控制線314以及40個控制訊號輸出電路316。請參閱圖6，其係本發明開關訊號GM之一實施例的時序圖。不論在 畫面更新模式或是觸控感測模式，控制單元312以群組為單位，令控制訊號輸出電路316-1~316-n中的控制訊號緩衝單元410依序開啟。在畫面更新模式下，每個開關訊號GMk維持在高準位的時間為yT，其餘時間則維持在低準位。其中y為正整數，代表一個控制訊號輸出電路316所對應的閘極線的個數，承上例，此時y=27，n=40。1T為畫面的更新頻率與閘極線總數之乘積的倒數，例如更新頻率為60Hz，閘極線總數為1080，則1T=1/(60×1080)。請參閱圖7，其係本發明某一控制訊號輸出電路之電壓訊號GOk在畫面更新模式下之一實施例的時序圖。如圖所示，電壓訊號GOk(1)~GOk(y)依序維持在高準位VGH1一個預設時間1T，亦即此y個電壓訊號GOk(1)~GOk(y)使同一群組之y條閘極線依序開啟，以更新像素資訊。在一個較佳的實施中，高準位VGH1為18V，低準位VGL1為-6V，分別使薄膜電晶體開啟與關閉。

圖6所示的時序圖亦適用於觸控感測模式，差別僅在於時間單位。在觸控感測模式下時，每個開關訊號GMk維持在高準位的時間變為yB。1B代表空白時間除以閘極線總數的商，例如空白時間為5ms，閘極線總數為1080，則1B=5ms/1080。如果將閘極線分為40個群組，則每個開關訊號GMk維持在高準位的時間為27B。也就是說在觸控感測模式下，控制單元312同樣以群組為單位，令控制訊號輸出電路316-1~316-n中的控制訊號緩衝單元410依序開啟，只是開啟的時間長短與畫面更新模式下不同。

請參閱圖8，其係本發明某一控制訊號輸出電路之電壓訊號GOk在觸控感測模式下之一實施例的時序圖。在觸控感測模式下，電壓 訊號GOk維持高準位VGH2的時間與相對應之控制訊號緩衝單元410開啟的時間相同，也就是某一群組的控制訊號緩衝單元410在開關訊號GMk的控制下開啟yB的時間，同時在該時間內，電壓訊號GOk亦維持在高準位yB的時間。亦即，對應同一控制訊號輸出電路316的每一條閘極線皆被施予高電壓準位VGH2共yB的時間，表示該些閘極線上的所有薄膜電晶體此時共同作為感應電極的發射端，控制單元312藉由在其上施加電壓差(VGH2-VHL2)以執行觸控感測。群組中之閘極線的個數與觸控感測的精細度有關，如果需要更高的觸控感測精細度，則減少每個群組所包含的閘極線數，然而如此一來將增加群組個數(亦即增加控制訊號輸出電路316的個數)。

請參閱圖9，其係本發明某一控制訊號輸出電路之電壓訊號GO在觸控感測模式下之另一實施例的時序圖。在這個實施例中，對應同一控制訊號輸出電路316的所有閘極線進一步被區分為三個子群組，每個子群組各被施予高電壓準位VGH2三分之一yB的時間。因此，電壓訊號GOk維持在高準位VGH2的時間小於其相對應之控制訊號緩衝單元410的開啟時間，也就是某一控制訊號輸出電路的控制訊號緩衝單元410在開關訊號GMk的控制下開啟yB的時間，同時在該時間內，電壓訊號GOk維持在高準位VGH2的時間小於yB，也就是在控制訊號緩衝單元410的開啟時間內，電壓訊號GOk有準位變化。同一子群組之閘極線上的所有薄膜電晶體同時作為感應電極的發射端，控制單元312藉由在其上施加電壓以執行觸控感測。以實際的數字為例，假設y=27，則此群組中的第1至第9(亦即a=9)條閘極線為第1子群組，其上的所有薄膜電晶體被施予高電壓準位VGH2共 9B的時間。同理，第10至第第18(亦即b=18)條閘極線以及第19至第第27條閘極線分別為第2及第3子群組，其各自的薄膜電晶體也分別被施予高電壓準位VGH2共9B的時間。本實施例中的子群組只要是2個以上皆可，不以3個為限，每個子群組所包含的閘極線的個數也可以不相等。子群組的個數以及大小與觸控感測精細度有關，如果需要更高的感測精細度，則可增加子群組個數。

為了避免在觸控感測模式下將已經完成像素資訊更新的薄膜電晶體再度開啟，所以觸控感測模式下(對應圖8及圖9)的高準位VGH2設計為比畫面更新模式下(對應圖7)之低準位VGL1相等或更低，例如畫面更新模式下之低準位VGL1為-6V，則觸控感測模式下的高準位VGH2設計為小於等於-6V，並且觸控感測模式下的低準位VGL2則更低於同模式下的高準位VGH2，例如設計為-16V。觸控感測模式下的高準位VGH2與低準位VGL2的差值與觸控感測的靈敏度有關，不以此實施例所述之10V為限。

請參閱圖10，其係本發明觸控螢幕之觸控與顯示控制模組於觸控感測模式下之另一實施例的示意圖。在觸控感測模式下，觸控與顯示控制模組310可以令2個以上之控制訊號輸出電路316同時施加感測電壓於其各自對應的所有閘極線上的薄膜電晶體。舉例來說，如圖所示，控制單元312對控制訊號輸出電路316-2以及控制訊號輸出電路316-n所各自對應的所有閘極線上的薄膜電晶體施加感測電壓，如此一來在觸控感測模式下可以同時感測非相鄰或非連續的區域，以增加感測的彈性。此為本發明將閘極線分群組控制的好處之一。請參閱圖11，其係本發明開關訊號GM 對應圖10之實施方式的時序圖。開關訊號GM2及開關訊號GMn在開關訊號GM1結束高準位後同時由低準位切換至高準位，當兩者結束高準位後，其他的開關訊號GM3~GMn-1則依序切換至高準位。

請參閱圖12，其係本發明之觸控螢幕之控制方法之一實施例的流程圖。除前述之觸控與顯示控制模組外，本發明亦相對應地揭露了一種觸控螢幕之控制方法，應用於觸控螢幕。觸控螢幕由複數像素所組成，每一像素包含至少一個薄膜電晶體及一電容。該些薄膜電晶體與電容負責觸控螢幕的畫面顯示與觸控感應，因此可將其視為觸控螢幕的感應單元。該些感應單元排列成複數列，且每一感應單元儲存有一電壓資訊，該電壓資訊與該觸控螢幕所顯示之影像相關。本方法由前揭觸控與顯示控制模組310或其等效裝置來執行。如圖12所示，本發明觸控螢幕之控制方法之一實施例包含下列步驟：步驟S1210：於畫面更新模式下，產生第一模式的電壓訊號GO。第一模式的電壓訊號GO以列為單位依序使同一列之感應單元同時開啟。感應單元開啟時接收像素資料DATA，以更新其電壓資訊。第一模式的電壓訊號GO控制感應單元開啟預設時間，當預設時間到達後，也就是該列之所有感應單元完成更新該電壓資訊後，第一模式的電壓訊號GO控制該列之感應單元同時關閉；以及步驟S1220：於觸控感測模式下，產生第二模式的電壓訊號GO。第二模式的電壓訊號GO同時傳送至連續多列的感應單元，在感應單元上施加電壓以進行觸控感測。該些感應單元於接收該第二模 式的電壓訊號GO時該電壓資訊維持不變，也就是在觸控感測模式下，感應單元在前一步驟所完成更新的電壓資訊不會因為感應單元在觸控感測模式接收到不同的電壓而改變，如此畫面資訊可以保持，不會因為觸控感測而造成畫面失真。

如前所述，圖7所示之電壓訊號GO與圖8及圖9所示的電壓訊號GO具有不同的高準位與低準位，更詳細地說，圖8及圖9的電壓訊號GO的高準位VGH2低於圖7的電壓訊號GO的低準位VGH1，以防止感應單元在觸控感測模式下開啟而造成電壓資訊的改變。另外因為本控制方法以群組的方式控制閘極線，因此可以額外使用一個開關訊號GM來控制電壓訊號GO輸出至閘極線群組的時間。舉例來說，不論在畫面更新模式或是觸控感測模式，可以令對應不同群組的開關訊號GM依序切換至高準位一段時間，使不同群組的閘極線依序接收電壓訊號GO(如圖6之時序圖所示)；然而，在觸控感測模式下，亦有可能令對應不同群組的開關訊號GM同切換至高準位一段時間，使2個以上之不同群組的閘極線同時接收電壓訊號GO(如圖11之時序圖所示)，如圖10所示，觸控感測在顯示驅動模組320中的兩塊不連續的顯示區域同時進行，如此可以增加觸控感測的彈性。

請注意，前述的觸控與顯示控制模組310在畫面更新模式與觸控感測模式下使用相同的閘極線的焊墊(bonding pad)，所以與習知使用閘極控制IC的實作方法相較，本發明的觸控與顯示控制模組310不需要額外的繞線以及焊墊，有助減少觸控螢幕的邊框寬度。

本技術領域具有通常知識者可藉由圖3至圖11之裝置發明的揭露內容來瞭解圖12之方法發明的實施細節與變化。雖然本發明之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之申請專利範圍所界定者為準。

300‧‧‧觸控螢幕之觸控與顯示電路

310‧‧‧觸控與顯示控制模組

312‧‧‧控制單元

314-1~314-n‧‧‧第一控制線

316-1~316-n‧‧‧控制訊號輸出電路

318-1~318-y‧‧‧第二控制線

320‧‧‧顯示驅動模組

GM1~GMn‧‧‧開關訊號

GO1~GOn‧‧‧電壓訊號集合

G1、G2、G3、Gn‧‧‧控制訊號

Claims (20)

1. 一種觸控螢幕之觸控與顯示控制模組，觸控螢幕包含設置於一基板上之n×y列感應單元，n與y均為大於1之正整數，該觸控與顯示控制模組包含：一控制單元，用來控制該觸控螢幕操作於一畫面更新模式以及一觸控感測模式其中之一；n條第一控制線，設置於該基板上，耦接該控制單元；y條第二控制線，設置於該基板上，耦接該控制單元；以及n個控制訊號輸出電路，製作於該基板上，每一該n個控制訊號輸出電路耦接該n條第一控制線中之一且包含y個控制訊號緩衝單元，每一該y個控制訊號緩衝單元耦接該y條第二控制線中之一以及一列該些感應單元，以輸出一電壓訊號於該列感應單元，使該列感應單元操作於該畫面更新模式以及該觸控感測模式其中之一。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控螢幕之觸控與顯示控制模組，其中該控制單元對應每一該n個控制訊號輸出電路透過該n條第一控制線其中之一輸出一開關訊號，並透過該y條第二控制線輸出該y個電壓訊號，該開關訊號控制該些控制訊號緩衝單元是否開啟，以及該些控制訊號緩衝單元係接收該y個電壓訊號，並於開啟時將該y個電壓訊號分別輸出至對應之該y列感應單元。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控螢幕之觸控與顯示控制模組，其中每一該感應單元具有與該觸控螢幕所顯示之影像相關之一電壓資訊，當該 觸控螢幕操作於該畫面更新模式時，該電壓訊號係具有一第一電位差，使該些感應單元於開啟一預設時間後關閉以更新該電壓資訊，並且當該觸控螢幕操作於該觸控感測模式時，該電壓訊號係具有一第二電位差，該第二電位差不改變該些感應單元之該電壓資訊。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控螢幕之觸控與顯示控制模組，其中該第二電壓差之高電位係小於等於該第一電壓差之低電位。
5. 如申請專利範圍第2項所述之觸控螢幕之觸控與顯示控制模組，其中當該觸控螢幕操作於該觸控感測模式時，該y個電壓訊號於該些控制訊號緩衝單元開啟的時間內維持相同的準位。
6. 如申請專利範圍第2項所述之觸控螢幕之觸控與顯示控制模組，其中當該觸控螢幕操作於該觸控感測模式時，該y個電壓訊號於該些控制訊號緩衝單元開啟的時間內具有準位變化。
7. 如申請專利範圍第2項所述之觸控螢幕之觸控與顯示控制模組，其中當該觸控螢幕操作於該觸控感測模式時，至少二相對於非相鄰列感應單元之控制訊號輸出電路之該些控制訊號緩衝單元依據該開關訊號同時開啟，以於該觸控感測模式下同時感測該觸控螢幕非相鄰的二區域。
8. 如申請專利範圍第2項所述之觸控螢幕之觸控與顯示控制模組，其中該些控制訊號緩衝單元係由一薄膜電晶體實作，該薄膜電晶體之閘極耦接該開關訊號。
9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控螢幕之觸控與顯示控制模組，其中該基板係為一玻璃基板，且該些第一控制線、該些第二控制線以及該些控制訊號輸出電路係以透明材料製作。
10. 一種觸控螢幕之觸控與顯示電路，用來控制影像之顯示與觸控事件之感測，包含：一控制模組，用來控制該觸控螢幕操作於一畫面更新模式以及一觸控感測模式其中之一；以及複數感應單元，耦接該控制模組，該些感應單元排列成複數列，每一感應單元具有一電壓資訊，該電壓資訊與該觸控螢幕所顯示之影像相關；其中，當該觸控螢幕操作於該畫面更新模式時，該控制模組輸出一第一組電壓訊號，以列為單位依序控制同一列之感應單元同時開啟，並於該列之所有感應單元完成更新該電壓資訊後關閉該列之感應單元，以及當該觸控螢幕操作於該觸控感測模式時，該控制模組輸出一第二組電壓訊號，使連續複數列之感應單元同時接收該第二組電壓訊號，以進行觸控感測，且該些感應單元於接收該第二組電壓訊號時其各自的該電壓資訊維持不變。
11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控螢幕之觸控與顯示電路，其中該第二組電壓訊號之高電位係小於等於該第一組電壓訊號之低電位。
12. 如申請專利範圍第10項所述之觸控螢幕之觸控與顯示電路，其中該些感應單元製作於一基板上，且該控制模組包含：一控制單元，用來產生該第一組電壓訊號與該第二組電壓訊號；複數第一控制線，製作於該基板上，耦接該控制單元；以及複數控制訊號輸出電路，製作於該基板上，每一控制訊號輸出電路耦接一第一控制線且包含複數控制訊號緩衝單元，每一控制訊號緩 衝單元耦接該些感應單元之其中一列，以輸出該第一組電壓訊號以及該第二組電壓訊號。
13. 如申請專利範圍第12項所述之觸控螢幕之觸控與顯示電路，其中該控制單元對應一控制訊號輸出電路輸出一開關訊號以及該第一組電壓訊號與該第二組電壓訊號，該開關訊號經由該些第一控制線控制該些控制訊號緩衝單元是否開啟，以及該些控制訊號緩衝單元係接收該第一組電壓訊號及該第二組電壓訊號，並於開啟時將該第一組電壓訊號或該第二組電壓訊號輸出至該些感應單元。
14. 如申請專利範圍第13項所述之觸控螢幕之觸控與顯示電路，其中當該觸控螢幕操作於該觸控感測模式時，該第二組電壓訊號於該些控制訊號緩衝單元開啟的時間內維持相同的準位。
15. 如申請專利範圍第13項所述之觸控螢幕之觸控與顯示電路，其中當該觸控螢幕操作於該觸控感測模式時，該第二組電壓訊號於該些控制訊號緩衝單元開啟的時間內具有準位變化。
16. 如申請專利範圍第13項所述之觸控螢幕之觸控與顯示電路，其中當該觸控螢幕操作於該觸控感測模式時，至少二控制訊號輸出電路之該些控制訊號緩衝單元依據該開關訊號同時開啟。
17. 如申請專利範圍第12項所述之觸控螢幕之觸控與顯示電路，其中該基板係為一玻璃基板，且該些第一控制線以及該些控制訊號輸出電路係以透明材料設置。
18. 一種觸控螢幕之控制方法，用來控制影像之顯示與觸控事件之感測，觸控螢幕包含排列成複數列之複數感應單元，每一感應單元具有一電壓資訊，該電壓資訊與該觸控螢幕所顯示之影像相關，該控制方法包含：於一畫面更新模式下，產生一第一組電壓訊號，以列為單位依序控制同一列之感應單元同時開啟，並於該列之所有感應單元完成更新該電壓資訊後關閉該列之感應單元；以及於一觸控感測模式下，產生一第二組電壓訊號，並將該第二組電壓訊號同時傳送至複數列之感應單元，以進行觸控感測，且該些感應單元於接收該第二組電壓訊號時其各自的該電壓資訊維持不變。
19. 如申請專利範圍第18項所述之觸控螢幕之控制方法，其中該第二組電壓訊號之高電位係低於該第一組電壓訊號之低電位。
20. 如申請專利範圍第18項所述之觸控螢幕之控制方法，其中該複數列之感應單元包含於該觸控螢幕之一第一顯示區域及一第二顯示區域，且該第一顯示區域及該第二顯示區域不連續。