TW201832214A - 觸控顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

觸控顯示裝置，包括一觸控顯示面板及一控制電路。觸控顯示面板包括一觸控顯示陣列、一閘極驅動器及一休眠驅動電路。閘極驅動器耦接觸控顯示陣列以依序提供多個閘極驅動信號。休眠驅動電路耦接觸控顯示陣列。控制電路耦接閘極驅動器及休眠驅動電路。當觸控顯示裝置進入一休眠狀態時，導通休眠驅動電路，控制電路於一顯示期間號關閉閘極驅動器，並且於一觸控感測期間透過休眠驅動電路傳送一驅動脈波至觸控顯示陣列。

Description

觸控顯示裝置
本發明是有關於一種觸控顯示技術，且特別是有關於一種觸控顯示裝置。
目前電子裝置之電源主要分別外接之電源供應器或者是內建的電池，並且為了造就使用的便利性，電子裝置有部分是以內建的電池作為電源。然而，為了降低功耗，因此電子裝置會透過系統休眠來減少電力的消耗。
當電子裝置休眠時，電子裝置的顯示介面會顯示黑屏，亦即顯示裝置可呈現關閉狀態。此時，若電子裝置的觸控模組是整合在顯示面板中時，則顯示裝置呈現關閉狀態也會造成觸控模組無法使用。反之，若要觸控模組可以在電子裝置休眠仍具有偵測功能，則電子裝置中的顯示裝置只能在休眠時不斷顯示黑畫面。
然而，若電子裝置中的顯示裝置只能在休眠時不斷顯示黑畫面，會使得電子裝置的電力消耗無法降低，以致於無法達到使得電子裝置降低功耗的目的。
本發明提供一種觸控顯示裝置，在進人休眠狀態時，顯示部分可完全關閉，而觸控部分仍可正常運作。
本發明的觸控顯示裝置，包括一觸控顯示面板及一控制電路。觸控顯示面板包括一觸控顯示陣列、一閘極驅動器及一休眠驅動電路。觸控顯示陣列具有多個觸控顯示畫素及多條閘極線。閘極驅動器耦接閘極線且具有多個移位暫存器，其中移位暫存器依序提供多個閘極驅動信號至閘極線。休眠驅動電路耦接閘極線且接收第一信號及閘極關閉信號，其中休眠驅動電路受控於閘極關閉信號。控制電路耦接閘極驅動器及休眠驅動電路。當觸控顯示裝置進入一休眠狀態時，致能閘極關閉信號以導通休眠驅動電路，控制電路於一顯示期間關閉移位暫存器，並且於一觸控感測期間傳送第一信號至閘極線，第二信號為驅動脈波。
基於上述，本發明觸控顯示裝置，在休眠狀態下，會透過休眠驅動電路來提供驅動脈波至觸控顯示畫素，而閘極驅動器的移位暫存器就可以完全關閉，以降低觸控顯示裝置在休眠狀態的耗電量，並且維持觸控模組的運作。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1為依據本發明一實施例的觸控顯示裝置的系統示意圖。請參照圖1，在本實施例中，觸控顯示裝置100包括觸控顯示面板110及控制電路120，觸控顯示面板110包括觸控顯示陣列111、休眠驅動電路113及117、閘極驅動器115及119。其中，控制電路120例如時序控制器或類似電路。
觸控顯示陣列111具有多個觸控顯示畫素Ptd及多條閘極線G(1)~G(n)，其中n為一正整數。閘極驅動器115及119配置於觸控顯示陣列111的兩側（即左右側），並且共同耦接閘極線G(1)~G(n)。且閘極驅動器115及119各別具有多個移位暫存器（如SR1及SR2），並且這些移位暫存器（如SR1及SR2）接收順向掃描信號U2D、逆向掃描信號D2U、起始信號STV、時脈信號CLK、反相時脈信號XCLK、重置信號RST及第一信號XDONB1，以依序提供閘極驅動信號SR[1]~SR[n]至閘極線G(1)~G(n)。
休眠驅動電路113及117分別配置於觸控顯示陣列111的兩側（即左右側），並且分別配置於閘極驅動器115及119與觸控顯示陣列111之間。休眠驅動電路113及117共同耦接閘極線G(1)~G(n)且接收第二信號XDONB2及閘極關閉信號GOFF，其中休眠驅動電路113及117受控於閘極關閉信號GOFF而導通。
控制電路120耦接閘極驅動器115及119、休眠驅動電路113及117，以提供順向掃描信號U2D、逆向掃描信號D2U、起始信號STV、時脈信號CLK、反相時脈信號XCLK、重置信號RST、第一信號XDONB1、第二信號XDONB2及閘極關閉信號GOFF。
當觸控顯示裝置100為正常操作狀態時，控制電路120提供禁能的閘極關閉信號GOFF（例如為低電壓準位），以截止休眠驅動電路113及117。並且，閘極驅動器115及119依序控制電路120提供的順向掃描信號U2D、逆向掃描信號D2U、起始信號STV、時脈信號CLK、反相時脈信號XCLK、重置信號RST及第一信號XDONB1而提供依序致能的閘極驅動信號SR(1)~SR(n)（例如為高電壓準位）至閘極線G(1)~G(n)。
當觸控顯示裝置100進入休眠狀態時，控制電路120輸出致能的閘極關閉信號（例如為高電壓準位）到休眠驅動電路113和117以導通休眠驅動電路113及117，而第二信號XDONB2會透過導通的休眠驅動電路113及117傳送至閘極線G(1)~G(n)，使得觸控顯示陣列111進行觸控操作。而控制電路120可透過順向掃描信號U2D、逆向掃描信號D2U、起始信號STV、時脈信號CLK、反相時脈信號XCLK、重置信號RST及第一信號XDONB1關閉閘極驅動器115及119。在某些實施例中，觸控顯示裝置100進入休眠狀態時，順向掃描信號U2D、逆向掃描信號D2U、起始信號STV、時脈信號CLK、反相時脈信號XCLK、重置信號RST都處於低電壓位準，或是處於接地電壓。
在一實施例中，休眠驅動電路113及117分別包括多個開關（在此以電晶體MX1及MX2為例），其中各個電晶體MX1或MX2的源極（對應開關的第一端）耦接對應的閘極線G(1)~G(n)，各個電晶體MX1或MX2的閘極（對應開關的控制端）接收閘極關閉信號GOFF，並且各個電晶體MX1或MX2的汲極（對應開關的第二端）接收第二信號XDONB2。在一實施例中，各個開關的控制端相互連接，各個開關的控制端也相互連接。
在上述實施例中，休眠驅動電路113及117及閘極驅動器115及119皆以兩個為例，但在其他實施例中，休眠驅動電路113及117及閘極驅動器115及119皆可以是一個，此可依據觸控顯示陣列111的尺寸及電路設計而定，本發明實施例不以此為限。
圖2A至圖2E分別為依據本發明的一實施例的觸控顯示裝置的控制信號的波形示意圖。請參照圖1及圖2A，在本實施例中，是假設觸控顯示裝置100進入休眠狀態，而閘極關閉信號GOFF則設定為電源高電壓AVDD。在顯示期間PDP中，控制電路120將順向掃描信號U2D、逆向掃描信號D2U、起始信號STV、時脈信號CLK、反相時脈信號XCLK、重置信號RST、第一信號XDONB1設定為電源低電壓AVEE，以透過順向掃描信號U2D、逆向掃描信號D2U、起始信號STV、時脈信號CLK、反相時脈信號XCLK、重置信號RST、第一信號XDONB1關閉閘極驅動器115和119。
在觸控感測期間PTH中，在第二信號XDONB2形成多個驅動脈波PLD以透過休眠驅動電路113及117傳送驅動脈波PLD至閘極線G(1)~G(n)，藉以讓觸控顯示裝置100進行觸控偵測。並且，在本實施例中，控制電路能使順向掃描信號U2D、逆向掃描信號D2U、起始信號STV、時脈信號CLK、反相時脈信號XCLK、重置信號RST、第一信號XDONB1、以及閘極關閉信號GOFF具有和第二信號XDONB2所具有的驅動脈波PLD相同波形以降低觸控顯示陣列111的耦合效應，但本發明其他實施例不以此為限，亦即在本發明其他實施例中，順向掃描信號U2D、逆向掃描信號D2U、起始信號STV、時脈信號CLK、反相時脈信號XCLK、重置信號RST、第一信號XDONB1可保持為電源低電壓AVEE，或接地電壓GND。
在本實施例中，第一信號XDONB1及第二信號XDONB2的功能及波形都相同，因此在部分實施例中，第一信號XDONB1及第二信號XDONB2可設計為同一信號，此依據觸控顯示陣列111的電路設計而定，本發明實施例不以此為限。
在本發明實施例中，顯示期間PDP可用以顯示整個畫面或部分畫面。並且，各個顯示期間PDP的時間長度都相同，各個觸控感測期間PTH的時間長度都相同。
請參照圖1、圖2A及圖2B，在本實施例中，圖2B大致相同於圖2A，其不同之處在於本實施例另包含顯示放電期間PDCH，並且在顯示放電期間PDCH中，第二信號XDONB2設定為電源高電壓AVDD。換言之，控制電路120在觸控顯示裝置100進入休眠狀態時，每隔一預設時間便將第二信號XDONB2設定為電源高電壓AVDD，以對觸控顯示畫素Ptd進行電荷放電。其中，預設時間可大於0.5秒且小於1秒，此可依據本領域通常知識自行更動，本發明實施例不以此為限。
請參照圖1、圖2B及圖2C，在本實施例中，圖2C大致相同於圖2B，其不同之處在於在顯示放電期間PDCH中，順向掃描信號U2D、逆向掃描信號D2U、起始信號STV、時脈信號CLK、反相時脈信號XCLK、重置信號RST、第一信號XDONB1大致設定為接地電壓GND，以降低電源電路的負擔。換言之，當使用者可自行設定各端點的電壓時，可透過控制電路120更改順向掃描信號U2D、逆向掃描信號D2U、起始信號STV、時脈信號CLK、反相時脈信號XCLK、重置信號RST、第一信號XDONB1的電壓準位，此可依據本領域通常知識自行更動，本發明實施例不以此為限。
請參照圖1、圖2B及圖2D，在本實施例中，圖2D大致相同於圖2B，其不同之處在顯示放電期間PDCH中將順向掃描信號U2D、逆向掃描信號D2U、起始信號STV、時脈信號CLK、反相時脈信號XCLK、重置信號RST、第一信號XDONB1大致設定為電源高電壓AVDD，藉以洩放觸控顯示畫素Ptd中的電荷，提升顯示品質。
請參照圖1、圖2D及圖2E，在本實施例中，圖2E大致相同於圖2D，其不同之處在於在顯示放電期間PDCH中，順向掃描信號U2D、逆向掃描信號D2U、起始信號STV、時脈信號CLK、反相時脈信號XCLK、重置信號RST、第一信號XDONB1的電壓準位設定為接地電壓GND，以降低電源電路的負擔。
圖3為依據本發明一實施例的一畫面期間的時間示意圖。請參照圖1及圖3，在實施例中，在一畫面期間Pframe中，多個顯示期間PDP與多個感測期間PTH彼此交替配置。
圖4為依據本發明一實施例的觸控顯示裝置的移位暫存器的電路示意圖。請參照圖1及圖4，在本實施例中，各個移位暫存器SR1及SR2（在此以SR1為例）包括電晶體M1~M13（對應第一電晶體至第十三電晶體）、第一電阻R1及第一電容C1，其中第一電容C1可以為金氧半電容，但本發明實施例不以此為限。電晶體M1的第一源/汲極端接收順向掃描信號U2D，並且電晶體M1的閘極端接收前一閘極驅動信號SR[m-1]，其中m為一正整數且小於等於n。
電晶體M2的第一源/汲極端耦接電晶體M1的第二源/汲極，電晶體M2的閘極端接收後一閘極驅動信號SR[m+1]，並且電晶體M2的第二源/汲極端接收逆向掃描信號D2U。電晶體M3的第一源/汲極端接收閘極高電壓VGH，並且電晶體M3的閘極端接收時脈信號CLK。電晶體M4的第一源/汲極端透過第一電阻R1耦接電晶體M3的第二源/汲極端，亦即第一電阻R1耦接於電晶體M3的第二源/汲極端與電晶體M4的第一源/汲極端之間，電晶體M4的閘極端耦接電晶體M1的第二源/汲極，並且電晶體M4的第二源/汲極端接收第一信號XDONB1。
電晶體M5的第一源/汲極端接收閘極高電壓VGH，電晶體M5的閘極端接收RST重置信號，並且電晶體M5的第二源/汲極端耦接電晶體M4的第一源/汲極端。電晶體M6的第一源/汲極端接收閘極高電壓VGH，並且電晶體M6的閘極端耦接電晶體M1的第二源/汲極。電晶體M7的第一源/汲極端接收閘極高電壓VGH，並且電晶體M7的閘極端耦接電晶體M6的第二源/汲極。
電晶體M8的第一源/汲極端耦接電晶體M6的第二源/汲極，電晶體M8的閘極端耦接電晶體M4的第一源/汲極端，並且電晶體M8的第二源/汲極端耦接電晶體M7的第二源/汲極端。電晶體M9的第一源/汲極端耦接電晶體M8的第二源/汲極，電晶體M9的閘極端耦接電晶體M4的第一源/汲極端，並且電晶體M9的第二源/汲極端接收第一信號XDONB1。
電晶體M10的第一源/汲極端耦接電晶體M6的第二源/汲極，並且電晶體M10的閘極端接收閘極高電壓VGH。電晶體M11的第一源/汲極端耦接電晶體M1的第二源/汲極，電晶體M11的閘極端耦接電晶體M4的第一源/汲極端，並且電晶體M11的第二源/汲極端接收第一信號XDONB1。電晶體M12的第一源/汲極端接收反相時脈信號XCLK，電晶體M12的閘極端耦接電晶體M10的第二源/汲極端，電晶體M12的第二源/汲極端耦接對應的閘極線G(1)~G(n)以提供對應的閘極驅動信號SR(m)。
第一電容C1耦接於電晶體M12的閘極端與電晶體M12的第二源/汲極端之間。電晶體M13的第一源/汲極端耦接電晶體M12的第二源/汲極端，電晶體M13的閘極端耦接電晶體M4的第一源/汲極端，並且電晶體M13的第二源/汲極端接收第一信號XDONB1。
圖5為依據本發明另一實施例的觸控顯示裝置的移位暫存器的電路示意圖。請參照圖1及圖5，在本實施例中，各個移位暫存器SR1及SR2（在此以SR1為例）包括電晶體M14~M26（對應第十四電晶體至第二十六電晶體）、第二電阻R2及第二電容C2，其中第一電容C2可以為金氧半電容，但本發明實施例不以此為限。電晶體M14的第一源/汲極端接收順向掃描信號U2D，並且電晶體M14的閘極端接收前一閘極驅動信號SR[m-1]，其中m為一正整數且小於等於n。
電晶體M15的第一源/汲極端耦接電晶體M14的第二源/汲極，電晶體M15的閘極端接收後一閘極驅動信號SR[m+1]，並且電晶體M15的第二源/汲極端接收逆向掃描信號D2U。電晶體M16的第一源/汲極端接收閘極高電壓VGH，並且電晶體M16的閘極端接收時脈信號CLK。電晶體M17的第一源/汲極端透過第二電阻R2耦接電晶體M16的第二源/汲極端，亦即第二電阻R2耦接於電晶體M16的第二源/汲極端與電晶體M17的第一源/汲極端之間，電晶體M17的閘極端耦接電晶體M14的第二源/汲極，並且電晶體M17的第二源/汲極端接收第一信號XDONB1。
電晶體M18的第一源/汲極端接收閘極高電壓VGH，電晶體M18的閘極端接收RST重置信號，並且電晶體M18的第二源/汲極端耦接電晶體M17的第一源/汲極端。電晶體M19的第一源/汲極端接收閘極高電壓VGH，並且電晶體M19的閘極端耦接電晶體M14的第二源/汲極。電晶體M20的第一源/汲極端接收閘極高電壓VGH，並且電晶體M20的閘極端耦接電晶體M19的第二源/汲極。
電晶體M21的第一源/汲極端耦接電晶體M19的第二源/汲極，電晶體M21的閘極端耦接電晶體M17的第一源/汲極端，並且電晶體M21的第二源/汲極端耦接電晶體M20的第二源/汲極端。電晶體M22的第一源/汲極端耦接電晶體M21的第二源/汲極，電晶體M22的閘極端耦接電晶體M17的第一源/汲極端，並且電晶體M22的第二源/汲極端接收第一信號XDONB1。
電晶體M23的第一源/汲極端耦接電晶體M19的第二源/汲極，並且電晶體M23的閘極端接收閘極高電壓VGH。電晶體M24的第一源/汲極端耦接電晶體M14的第二源/汲極，電晶體M24的閘極端耦接電晶體M17的第一源/汲極端，並且電晶體M24的第二源/汲極端耦接對應的閘極線G(1)~G(n)。電晶體M25的第一源/汲極端接收反相時脈信號XCLK，電晶體M25的閘極端耦接電晶體M23的第二源/汲極端，電晶體M25的第二源/汲極端耦接對應的閘極線G(1)~G(n)以提供對應的閘極驅動信號SR(m)。
第二電容C2耦接於電晶體M25的閘極端與電晶體M25的第二源/汲極端之間。電晶體M26的第一源/汲極端耦接電晶體M25的第二源/汲極端，電晶體M26的閘極端耦接電晶體M17的第一源/汲極端，並且電晶體M26的第二源/汲極端接收第一信號XDONB1。
在上述實施例中，是使用「第一」、「第二」等用語來闡述各種元件，但上述實施例的元件不應受這些用語限制。並且，上述用語是用於區分各個元件與另一個元件，因此在不背離本發明概念的精神時，可將上述的第一元件稱為第二元件。
綜上所述，本發明觸控顯示裝置，在休眠狀態下，會透過休眠驅動電路來提供驅動脈波至觸控顯示畫素，而閘極驅動器的移位暫存器就可以完全關閉，以降低觸控顯示裝置在休眠狀態的耗電量，並且維持觸控模組的運作。並且，在觸控感測期間可在順向掃描信號、逆向掃描信號、起始信號、時脈信號、反相時脈信號、重置信號、第一信號、以及閘極關閉信號形成驅動脈波，以降低觸控顯示陣列的耦合效應。以及，在觸控顯示裝置進入休眠狀態時，可每隔一預設時間將第二信號設定為電源高電壓，以打開觸控顯示陣列的觸控顯示畫素，進而對觸控顯示畫素進行電荷放電，避免電荷累積影響畫面顯示。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧觸控顯示裝置
110‧‧‧觸控顯示面板
111‧‧‧觸控顯示陣列
113、117‧‧‧休眠驅動電路
115、119‧‧‧閘極驅動器
120‧‧‧控制電路
AVDD‧‧‧電源高電壓
AVEE‧‧‧電源低電壓
C1‧‧‧第一電容
C2‧‧‧第二電容
CLK‧‧‧時脈信號
D2U‧‧‧逆向掃描信號
G(1)~G(n)‧‧‧閘極線
GND‧‧‧接地電壓
GOFF‧‧‧閘極關閉信號
MX1、MX2、M1~M26‧‧‧電晶體
PDCH‧‧‧顯示放電期間
PDP‧‧‧顯示期間
Pframe‧‧‧畫面期間
PLD‧‧‧驅動脈波
Ptd‧‧‧觸控顯示畫素
PTH‧‧‧觸控感測期間
R1‧‧‧第一電阻
R2‧‧‧第二電阻
RST‧‧‧重置信號
SR[1]~SR[n]‧‧‧閘極驅動信號
SR1、SR2‧‧‧移位暫存器
STV‧‧‧起始信號
U2D‧‧‧順向掃描信號
VGH‧‧‧閘極高電壓
XCLK‧‧‧反相時脈信號
XDONB1‧‧‧第一信號
XDONB2‧‧‧第二信號
圖1為依據本發明一實施例的觸控顯示裝置的系統示意圖。 圖2A至圖2E分別為依據本發明的一實施例的觸控顯示裝置的控制信號的波形示意圖。 圖3為依據本發明一實施例的一畫面期間的時間示意圖。 圖4為依據本發明一實施例的觸控顯示裝置的移位暫存器的電路示意圖。 圖5為依據本發明另一實施例的觸控顯示裝置的移位暫存器的電路示意圖。

Claims (10)

  1. 一種觸控顯示裝置，包括： 一觸控顯示面板，包括： 一觸控顯示陣列，具有多個觸控顯示畫素及多條閘極線； 一閘極驅動器，耦接該些閘極線且具有多個移位暫存器，其中該些移位暫存器依序提供多個閘極驅動信號至該些閘極線；以及 一休眠驅動電路，耦接該些閘極線且接收一第一信號及一閘極關閉信號，其中該休眠驅動電路受控於該閘極關閉信號；以及 一控制電路，耦接該閘極驅動器及休眠驅動電路； 其中，當該觸控顯示裝置進入一休眠狀態時，致能該閘極關閉信號以導通該休眠驅動電路，該控制電路於一顯示期間關閉該些移位暫存器，並且於一觸控感測期間傳送該該第一信號至該些閘極線，該第一信號為一驅動脈波。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中該休眠驅動電路包括多個開關，其中各該些開關的第一端耦接對應的閘極線，各該些開關的控制端接收該閘極關閉信號，各該些開關的第二端接收該第一信號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中該控制電路在該觸控顯示裝置進入一休眠狀態時，每隔一預設時間將該第一信號設定為一高電壓。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的觸控顯示裝置，其中該預設時間大於0.5秒且小於1秒。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中該控制電路更提供一順向掃描信號、一逆向掃描信號、一起始信號、一時脈信號、一重置信號、一第二信號至該閘極驅動器，並且提供該閘極關閉信號及該第一信號至該休眠驅動電路。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的觸控顯示裝置，其中該順向掃描信號、該逆向掃描信號、該起始信號、該時脈信號、該重置信號、該第二信號及該閘極關閉信號具有相同於該第一信號的該驅動脈波。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的觸控顯示裝置，其中該控制電路在該觸控顯示裝置進入一休眠狀態時，每隔一預設時間將該第二信號設定為一電源高電壓。
  8. 如申請專利範圍第5項所述的觸控顯示裝置，其中當該觸控顯示裝置進入該休眠狀態時，該順向掃描信號、該逆向掃描信號、該起始信號、該時脈信號、該重置信號、該第一信號及該第二信號為一電源低電壓。
  9. 如申請專利範圍第5項所述的觸控顯示裝置，其中當該觸控顯示裝置進入該休眠狀態時，該順向掃描信號、該逆向掃描信號、該起始信號、該時脈信號、該重置信號、該第二信號為一接地電壓，且該第一信號為一電源低電壓，該電源低電壓小於該接地電壓。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中在一畫面期間中，多個顯示期間與多個感測期間彼此交替配置。
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