TWI454984B - 具有觸控偵測功能之顯示單元及電子單元 - Google Patents

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Koji Noguchi
Koji Ishizaki
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Description

具有觸控偵測功能之顯示單元及電子單元
本發明係關於一種具有觸控偵測功能之顯示單元，且特定言之，本發明係關於一種具有基於由於一外部近接物件之電容改變偵測一觸控事件之觸控偵測功能之顯示單元及包含此具有一觸控偵測功能之顯示單元之電子單元。
最近，已公佈一種顯示單元，其中一觸控偵測器件(一所謂觸控面板)安裝在一顯示器件(諸如液晶顯示器件)上，或該觸控面板與該顯示器件成一體，且各種按鈕影像或類似物顯示在該顯示器件上取代普通機械按鈕，使能資訊輸入。具有該觸控面板之此一顯示單元不需要輸入器件(諸如一鍵盤、一滑鼠及一小鍵盤)，因此傾向於不僅廣泛用於電腦而且用於手持資訊終端機(諸如一行動電話)。
觸控偵測器件之一類型包含若干類型，諸如一光學類型及一電阻類型。特定言之，一電容類型觸控偵測器件有希望作為具有一相對簡單結構之允許低功率消耗之一器件。舉例而言，日本未審查專利申請公開案第2009-244958號(JP-A-2009-244958)提出一種顯示單元，其中起初為該顯示單元之顯示提供之一共同電極亦用作為用於一觸控感測器之一對電極之一者，且另一電極(觸控偵測電極)經佈置以與該共同電極交叉。電容形成在該共同電極與該觸控偵測電極之間，且該電容回應於一外部近接物件而改變。當施加一驅動信號至該共同電極時，該顯示單元使用此電容改變以藉由分析該觸控偵測電極上展示之一觸控偵測信號來偵測該外部近接物件。
一觸控偵測器件可受一顯示器件之顯示操作影響。明確言之，舉例而言，在該顯示器件內行進之一信號可透過寄生電容傳輸至該觸控偵測器件內之一觸控偵測信號。此可造成該觸控偵測信號之S/N比惡化，導致觸控位置或類似物之準確性變差。JP-A-2009-244958中沒有描述顯示操作對觸控偵測之影響。
期望提供具有觸控偵測功能之一顯示單元及一電子單元，其中可在抑制顯示操作之影響同時執行觸控偵測。
根據本發明之一實施例之具有一觸控偵測功能的一顯示單元包含複數個像素信號線、一像素信號線驅動區段、顯示元件、觸控偵測電極及一觸控偵測區段。該複數個像素信號線各自傳輸用於顯示之一像素信號。該像素信號線驅動區段施加該像素信號至該等像素信號線之每一者。該等顯示元件各自基於該像素信號執行顯示。該等觸控偵測電極各自基於由於一外部近接物件發生之電容改變輸出一偵測信號。該觸控偵測區段在一觸控偵測週期中基於該偵測信號偵測一觸控事件，該觸控偵測週期不同於用於該等顯示元件執行顯示操作之一顯示週期。該像素信號線驅動區段在該觸控偵測週期期間維持該等像素信號線之每一者之一電壓處於一特定位準。
根據本發明之一實施例之一電子單元具有上文描述的具有觸控偵測功能之該顯示區段且包含(舉例而言)一電視器件、一數位相機、一個人電腦、一視訊攝影機、一行動終端機器件(諸如一行動電話)。
在根據本發明之該實施例之具有觸控偵測功能之該顯示單元及該電子單元中，在該顯示週期期間施加該等像素信號至該等像素信號線用於執行顯示，且在該觸控偵測週期期間基於來自該觸控偵測電極之該偵測信號執行觸控偵測。此時，在該觸控偵測週期中，以此方式執行操作使得在該觸控偵測週期中維持該等像素信號線之每一者之一電壓處於一特定位準。
在根據本發明之該實施例之具有觸控偵測功能之該顯示單元中，舉例而言，在該觸控偵測週期期間，該像素信號線驅動區段期望施加該特定位準之電壓至該等像素信號線之每一者或期望允許該等像素信號線處於一浮動狀態。
舉例而言，可並排配置該複數個像素信號線，且在該顯示週期中，該像素信號線驅動區段可施加具有相同極性之該等像素信號至彼此相鄰的該等像素信號線且在每個顯示週期處可逆轉所施加的該等像素信號之每一者之極性。在此情況中，期望緊接該觸控偵測週期之前將該觸控偵測電極之一電壓設置為一預定電壓。
舉例而言，期望該觸控偵測區段具有允許傳輸該偵測信號之一偵測開關。舉例而言，期望該偵測開關在該觸控偵測週期中且在緊接該觸控偵測週期之前之該顯示週期內之一預定週期中保持接通且在該顯示週期(不包括該預定週期)中保持關斷。或者，舉例而言，可交替提供該顯示週期及該觸控偵測週期，且該像素信號線驅動區段在該觸控偵測週期中可將該等像素信號線之每一者之電壓設定為一預定電壓。在此情況中，舉例而言，該偵測開關在該觸控偵測週期中可保持接通且在該顯示週期中可保持關斷。舉例而言，該觸控偵測區段可包含一積體電路，該積體電路整合在該觸控偵測週期中經由該偵測開關供應之該偵測信號。
舉例而言，可並排配置該複數個像素信號線，且在該顯示週期中，該像素信號線驅動區段可施加具有不同極性之該等像素信號至彼此相鄰的該等像素信號線且在每個顯示週期處可逆轉所施加的該等像素信號之每一者之極性。在此情況中，舉例而言，在該顯示週期中，期望該像素信號線驅動區段施加一中間位準電壓至該等像素信號線然後施加各別像素信號至該等像素信號線，，該中間位準電壓係具有不同極性之該等像素信號之間之一中心處之一電壓。舉例而言，該觸控偵測區段可包含允許傳輸該偵測信號之一偵測開關及整合在該觸控偵測週期中經由該偵測開關供應之該偵測信號之一積體電路。
在根據本發明之該等實施例之具有觸控偵測功能之該顯示單元及該電子單元中，因為該像素信號線之電壓在該觸控偵測週期中維持在一特定位準，所以可在抑制顯示操作之影響同時執行觸控偵測。
應瞭解先前一般描述與以下詳細描述均為例示性且意欲提供所申請技術之進一步說明。
所含隨附圖式用以提供本發明之一進一步理解且併入且構成此說明書之一部分。該等圖式繪示實施例且與說明書一起用以闡述技術原理。
下文，將參考圖式詳細描述本發明之實施例。應注意依以下次序做出說明。
1.電容類型觸控偵測之基本原理
2.第一實施例
3.第二實施例
4.第三實施例
5.應用實例
[1.電容類型觸控偵測之基本原理]
首先參考圖1至圖3描述根據本發明之實施例具有一觸控偵測功能之一顯示單元之觸控偵測之一基本原理。此觸控偵測方法體現為一電容類型觸控感測器。在該電容類型觸控感測器中，舉例而言，經佈置彼此相對之一對電極(驅動電極E1及觸控偵測電極E2)(其等之間具有一介電體D)用於組態一電容元件，如圖1之(A)中繪示。此一結構表示為圖1之(B)中繪示之一等效電路。該驅動電極E1、該觸控偵測電極E2及該介電體D組態一電容元件C1。該電容元件C1之一端部連接至一AC信號源(驅動信號源)S，且另一端部P經由一電阻器R接地且連接至一電壓偵測器或一觸控偵測電路DET。當具有一預定頻率(舉例而言，大約數千赫茲至數十千赫茲)之一AC矩形波Sg(圖3之(B))自該AC信號源S施加至該驅動電極E1或該電容元件C1之一端部時，在該觸控偵測電極E2(該電容元件C1之該另一端部P)處展示如圖3之(A)中繪示之一輸出波形或觸控偵測信號Vdet。應注意該AC矩形波對應於稍後描述之一AC驅動信號VcomAC或一觸控偵測驅動信號Vcomt。
在一手指不接觸(或不近接)該顯示器件之一狀態中，對應於該電容元件C1之一電容值之電流I0根據對於如圖1中繪示之該電容元件C1之充電及放電而流動。此處，舉例而言，該電容元件C1之該另一端部P處之一電位波形係如由圖3之(A)中之一波形V0展示，其由一電壓偵測器DET偵測。
另一方面，在一手指接觸(或近接)該顯示器件之一狀態中，一電容元件C2由一手指形成且串聯加至如圖2中繪示之該電容元件C1。在該狀態中，電流I1及I2分別根據該等電容元件C1及C2之充電及放電而流動。此處，舉例而言，該電容元件C1之該另一端部P處之一電位波形係如由圖3之(A)中之一波形V1展示，其由該電壓偵測器DET偵測。此處，該點P之電位對應於由流過該等電容元件C1及C2之該電流I1及該電流I2之值決定之一分流電位。因此波形V1之值相比於無接觸狀態中之波形V0之值較小。該電壓偵測器DET比較一偵測電壓與一預定臨限電壓Vth。當該偵測電壓等於或高於該臨限電壓時，該電壓偵測器判定未發生接觸。當該偵測電壓低於該臨限電壓時，該電壓偵測器判定發生接觸。以此方式，可執行觸控偵測。
[2.第一實施例] [組態實例] (一般組態實例)
圖4繪示根據本發明之一第一實施例具有一觸控偵測功能之一顯示單元之一組態實例。該顯示單元使用一液晶顯示元件作為一顯示元件且係一所謂單元內類型單元，其中整合由該液晶顯示元件組態之一液晶顯示器件與一電容類型觸控偵測器件。
具有一觸控偵測功能之顯示單元1包含一控制區段11、一閘極驅動器12、一源極驅動器13、一選擇開關區段14、一驅動信號產生區段15、一驅動電極驅動器16、一具有一觸控偵測功能之顯示器件10及一觸控偵測區段40。
該控制區段11係基於自外部供應之一視訊信號Vdisp將一控制信號供應至該閘極驅動器12、該源極驅動器13、該驅動信號產生區段15、該驅動電極驅動器16及該觸控偵測區段40之一電路，因此控制其等彼此同步進行操作。
該閘極驅動器12具有基於自該控制區段11供應之該控制信號循序選擇一水平線作為該具有一觸控偵測功能之顯示器件10中之一顯示驅動目標之一功能。明確言之，該閘極驅動器12透過一掃描信號線GCL將一掃描信號Vscan施加至每一像素Pix之一TFT元件Tr之一閘極，以循序選擇一列或一水平線作為該具有一觸控偵測功能之顯示器件10之一液晶顯示器件20中形成一矩陣之像素Pix之一顯示驅動目標。
該源極驅動器13基於一視訊信號及自該控制區段11供應之一控制信號產生且輸出一像素信號Vsig。明確言之，該源極驅動器13自對應於一水平線之視訊信號產生該像素信號Vsig(其中分時多工用於該具有一觸控偵測功能之顯示器件10之該液晶顯示器件20之複數個(此實例中6個)子像素SPix之像素信號Vpix)且供應該像素信號Vsig至該選擇開關區段14，如稍後描述。此外，該源極驅動器13產生解多工經多工成該像素信號Vsig之該等像素信號Vpix必須的開關控制信號Vsel(VselR1、VselG1、VselB1、VselR2、VselG2及VselB2)且將該等開關控制信號Vsel與該像素信號Vsig一起供應至該選擇開關區段14。應注意執行此多工以減小該源極驅動器13與該選擇開關區段14之間之配接線數目。
該選擇開關區段14基於自該源極驅動器13供應之該像素信號Vsig及該等開關控制信號Vsel解多工已分時多工成該像素信號Vsig之該等像素信號Vpix且將該等像素信號Vpix供應至該具有一觸控偵測功能之顯示器件10之該液晶顯示器件20。
圖5繪示該選擇開關區段14之一組態實例。該選擇開關區段14具有複數個開關組17。在此實例中，每一開關組17包含6個開關SR1、SG1、SB1、SR2、SG2及SB2，其中該等開關之各個端部彼此連接且供應有來自該源極驅動器13之一像素信號Vsig，且該等開關之各個其他端部透過該具有一觸控偵測功能之顯示器件10之該液晶顯示器件20之像素信號線SGL連接至6個子像素SPix(紅色(R1及R2)、綠色(G1及G2)及藍色(B1及B2))。由自該源極驅動器13供應之該等開關控制信號Vsel(VselR1、VselG1、VselB1、VselR2、VselG2及VselB2)控制該等各個6個開關SR1、SG1、SB1、SR2、SG2及SB2。根據此一組態，該選擇開關區段14根據該等開關控制信號Vsel以一分時方式循序改變該等6個開關為接通，藉此自與該等信號Vpix多工之該等像素信號Vsig解多工該等像素信號Vpix(VpixR1、VpixG1、VpixB1、VpixR2、VpixG2及VpixB2)。此外，該選擇開關區段14將各個像素信號Vpix供應至該等6個子像素SPix(R1、G1、B1、R2、G2及B2)。
該驅動信號產生區段15基於自該控制區段11供應之一控制信號產生一驅動信號Vcom。明確言之，該驅動信號產生區段15產生一AC驅動信號VcomAC及一DC驅動信號VcomDC且將該等信號供應至該驅動電極驅動器16。該AC驅動信號VcomAC具有一AC矩形波形。該DC驅動信號VcomDC具有等效於該AC驅動信號VcomAC之時間平均值之一電壓。
該驅動電極驅動器16係基於自該控制區段11供應之一控制信號將該驅動信號Vcom供應至該具有一觸控偵測功能之顯示器件10之每一驅動電極COML(稍後描述)之一電路。明確言之，在顯示操作中，該驅動電極驅動器16將該AC驅動信號VcomAC作為一顯示驅動信號Vcomd施加至對應於參與該顯示操作之一水平線之一驅動電極COML，如稍後描述。即，由線反轉驅動來驅動該具有一觸控偵測功能之顯示器件10之該液晶顯示器件20。在觸控偵測操作中，該驅動電極驅動器16將該AC驅動信號VcomAC作為一觸控偵測驅動信號Vcomt施加至參與該觸控偵測操作之複數個驅動電極COML。此外，該驅動電極驅動器16將該DC驅動信號VcomDC施加至除了施加有該AC驅動信號VcomAC之該等驅動電極之外的驅動電極COML。
該具有一觸控偵測功能之顯示器件10係其中嵌入一觸控偵測功能之一顯示器件。該具有一觸控偵測功能之顯示器件10包含該液晶顯示器件20及一觸控偵測器件30。該液晶顯示器件20根據自該閘極驅動器12供應之掃描信號Vscan對用於執行顯示之每一水平線執行循序掃描，如稍後描述。該觸控偵測器件30基於上文描述的電容類型觸控偵測之基本原理進行操作且輸出一觸控偵測信號Vdet。該觸控偵測器件30根據自該驅動電極驅動器16供應之觸控偵測驅動信號Vcomt執行循序掃描用於執行觸控偵測，如稍後描述。
該觸控偵測區段40係基於自該控制區段11供應之一控制信號及自該具有一觸控偵測功能之顯示器件10之該觸控偵測器件30供應之該觸控偵測信號Vdet偵測該觸控偵測器件30中之一觸控事件之存在之一電路，且若偵測到一觸控事件，則獲得該觸控事件在一觸控偵測區域中之座標。該觸控偵測區段40包含一整合區段42、一A/D轉換區段43、一信號處理區段44、一座標提取區段45及一偵測時序控制區段46。整合自該觸控偵測器件30供應之觸控偵測信號Vdet之每一者且輸出經整合信號之該整合區段42由複數個積體電路50(稍後描述)來組態。用於提供一DC電位(0伏)之一電阻R連接在該整合區段42之輸入終端之每一者與地之間。該A/D轉換區段43係以與該觸控偵測驅動信號Vcomt同步之一時序取樣自該整合區段42輸出之類比信號之每一者且將該類比信號轉換成一數位信號之一電路。該信號處理區段44係基於來自該A/D轉換區段43之一輸出信號偵測該觸控偵測器件30中之一觸控事件之存在之一邏輯電路。該座標提取區段45係當該信號處理區段44偵測到一觸控事件時獲得該觸控事件之觸控面板座標之一邏輯電路。該偵測時序控制區段46控制此等電路彼此同步進行操作。
圖6繪示組態該整合區段42之該等積體電路50之一者之一組態實例。該積體電路50整合自該具有一觸控偵測功能之顯示器件10之該觸控偵測器件30輸出之該觸控偵測信號Vdet且輸出此經整合信號作為一整合輸出信號Vinteg。應注意一般而言，該積體電路通常用於如日本未審查專利申請公開案第2010-3060號中描述之一觸控面板之一偵測電路。
該積體電路50包含一運算放大器OPA、一電容元件Ci、一重設開關SWR及一讀取開關SWS。該運算放大器OPA係放大且輸出一正輸入終端(+)與一負輸入終端(-)之間之輸入電壓差之一電路。在此實例中，該運算放大器OPA之該正輸入終端(+)接地。該電容元件Ci插在該運算放大器OPA之該負輸入終端(-)與一輸出終端之間。該重設開關SWR插在該運算放大器OPA之該負輸入終端(-)與該輸出終端之間，且由自該偵測時序控制區段46供應之一重設信號Vir控制該重設開關SWR接通或關斷。該讀取開關SWS一端部連接至該觸控偵測電極TDL以便供應有該觸控偵測信號Vdet且另一端部連接至該運算放大器OPA之該負輸入終端(-)，使得由自該偵測時序控制區段46供應之該讀取信號Vis控制該讀取開關SWS接通或關斷。
根據此一組態，當該讀取開關SWS接通且該重設開關SWR關斷時，該積體電路50整合該輸入的觸控偵測信號Vdet且輸出此整合之一結果作為一輸出信號Vinteg。當該讀取開關SWS亦關斷時，該積體電路50分開該觸控偵測電極TDL與該運算放大器OPA。此外，當該重設開關SWR接通時，該積體電路50藉由透過該重設開關SWR放電該電容元件Ci中儲存之電荷而重設該電路50自身。
(具有觸控偵測功能之顯示器件10)
接下來，詳細描述該具有一觸控偵測功能之顯示器件10之一組態實例。
圖7繪示該具有一觸控偵測功能之顯示器件10之一相關部分區段結構之一實例。該具有一觸控偵測功能之顯示器件10包含一像素基板2、經佈置面向該像素基板2之一對立基板3及插在該像素基板2與該對立基板3之間之一液晶層6。
該像素基板2包含作為一電路板之一TFT基板21及在該TFT基板21上呈一矩陣配置之複數個像素電極22。雖然圖中未展示，但在該TFT基板21上形成用於各個像素之薄膜電晶體(TFT)及配接線，該等配接線包含用於供應該等影像信號Vpix至各個像素電極22之該像素信號線SGL及用於驅動各個TFT之該等掃描信號線GCL。
該對立基板3包含一玻璃基板31、形成在該玻璃基板31之一表面上之一彩色濾光片32及形成在該彩色濾光片32上之複數個驅動電極COML。舉例而言，該彩色濾光片32由週期性配置的紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)之三種顏色的彩色濾光片層來組態，其中對應於每一顯示像素設定一組三種顏色R、G及B。該等驅動電極COML充當該液晶顯示器件20之共同驅動電極且亦充當該觸控偵測器件30之驅動電極。在此實例中，以此方式佈置該等驅動電極COML使得一個驅動電極COML對應於一個像素電極22(組態一列之像素電極22)。舉例而言，每一驅動電極COML由ITO(氧化銦錫)來組態。該驅動電極COML經由一未展示接觸導電柱連接至該TFT基板21，且該驅動信號Vcom透過該接觸導電柱自該TFT基板21施加至該驅動電極COML。作為該觸控偵測器件30之一偵測電極之該觸控偵測電極TDL形成在該玻璃基板31之另一表面上。舉例而言，該觸控偵測電極TDL以與該驅動電極COML相同的方式由ITO來組態。此外，一偏光板35佈置在該觸控偵測電極TDL上。
該液晶層6取決於一電場之一狀態調變通過該液晶層6之光，且各種液晶模式可用於該液晶層6，包含TN(扭轉向列)、VA(垂直對準)及ECB(電控雙折射)。
應注意一對準薄膜設置在該液晶層6與該像素基板2之間及該液晶層6與該對立基板3之間，且一入射側偏光板佈置在該像素基板2之一底側上，此處省略展示其等。
圖8繪示該液晶顯示器件20之一像素結構之一組態實例。該液晶顯示器件20具有呈一矩陣佈置之複數個像素Pix。每一像素Pix由三個子像素SPix來組態。各自三個子像素SPix經佈置對應於圖7中展示之該彩色濾光片32之三種顏色(RGB)。每一子像素SPix具有一TFT元件Tr及一液晶元件LC。該TFT元件Tr由一薄膜電晶體來組態且在此實例中包含n通道MOS(金屬氧化物半導體)TFT。該TFT元件Tr之一源極連接至該像素信號線SGL，其之一閘極連接至該掃描信號線GCL，且其之一汲極連接至該液晶元件LC之一端部。該液晶元件LC一端部連接至該TFT元件Tr之該汲極且另一端部連接至該驅動電極COML。
該子像素SPix透過該掃描信號線GCL與該液晶顯示器件20之相同列上之其他子像素SPix互相連接。該掃描信號線GCL連接至該閘極驅動器12且供應有來自該閘極驅動器12之該掃描信號Vscan。此外，該子像素SPix透過該像素信號線SGL與該液晶顯示器件20之相同行上之其他子像素SPix互相連接。該像素信號線SGL連接至該選擇開關區段14且供應有來自該選擇開關區段14之該像素信號Vpix。
此外，該子像素SPix透過該驅動電極COML與該液晶顯示器件20之相同列上之其他子像素SPix互相連接。該驅動電極COML連接至該驅動電極驅動器16且供應有來自該驅動電極驅動器16之該驅動信號Vcom。
根據此一組態，在該液晶顯示器件20中，該閘極驅動器12以一分時方式驅動該等掃描信號線GCL以執行線循序掃描，藉此循序選擇一水平線，且該源極驅動器13及該選擇開關區段14供應該等像素信號Vpix至該水平線上之像素Pix，使得由一水平線偏壓執行顯示。
圖9透視性繪示該觸控偵測器件30之一組態實例。該觸控偵測器件30由設置在該對立基板3上之該驅動電極COML及該觸控偵測電極TDL來組態。該驅動電極COML在該圖中組態為在一水平方向上延伸之複數個帶狀電極圖案。在觸控偵測操作中，藉由該驅動電極驅動器16將該AC驅動信號VcomAC或該觸控偵測驅動信號Vcomt循序供應至該等電極圖案之每一者，使得以一分時方式執行循序掃描驅動，如稍後描述。該觸控偵測電極TDL由在與該驅動電極COML之該等電極圖案之延伸方向正交之一方向上延伸之帶狀電極圖案來組態。該觸控偵測電極TDL之該等電極圖案之每一者連接至該觸控偵測區段40之該整合區段42之輸入端。該驅動電極COML之該等電極圖案及該觸控偵測電極TDL之該等電極圖案彼此交叉，因此在各自交叉點處形成電容。
根據此一組態，在該觸控偵測器件30中，該驅動電極驅動器16施加該驅動信號VcomAC或該觸控偵測驅動信號Vcomt至該驅動電極COML，藉此該觸控偵測電極TDL輸出該觸控偵測信號Vdet，因此執行觸控偵測。即，該驅動電極COML在圖1至圖3中繪示的觸控偵測之基本原理中對應於該驅動電極E1，且該觸控偵測電極TDL對應於該觸控偵測電極E2。該觸控偵測器件30根據該基本原理偵測一觸控事件。如圖9中繪示，一電容類型觸控感測器係藉由彼此交叉之該等電極圖案形成一矩陣。因此，可藉由掃描該觸控偵測器件30之整個觸控偵測表面偵測到該觸控事件或一外部近接物件之近接之一位置。
圖10示意性繪示觸控偵測掃描。如圖10中繪示，在觸控偵測操作中，該驅動電極驅動器16將該AC驅動信號VcomAC作為該觸控偵測驅動信號Vcomt施加至複數個驅動電極COML且將該DC驅動信號VcomDC施加至除了施加有該AC驅動信號VcomAC之該等驅動電極COML之外的驅動電極COML。此外，該驅動電極驅動器16移位待施加有該AC驅動信號VcomAC之該等驅動電極COML以執行觸控偵測掃描。接著該AC驅動信號VcomAC透過該電容傳輸至該觸控偵測電極TDL且輸出作為該觸控偵測信號Vdet。
該源極驅動器13及該選擇開關區段14對應於本發明之「一像素信號線驅動區段」之一特定實例。該液晶元件LC對應於本發明之「一顯示元件」之一特定實例。該讀取開關SWS對應於本發明之「一偵測開關」之一特定實例。
[操作及功能]
接下來，描述根據該實施例之具有一觸控偵測功能之顯示單元1之操作及功能。
(一般操作之概述)
首先，參考圖4描述具有一觸控偵測功能之顯示單元1之一般操作之概述。該控制區段11基於自外部供應之一視訊信號Vdisp將該控制信號供應至閘極驅動器12、該源極驅動器13、該驅動信號產生區段15、該驅動電極驅動器16及該觸控偵測區段40，因此控制其等彼此同步進行操作。該閘極驅動器12將該等掃描信號Vscan供應至該液晶顯示器件20以循序選擇一水平線作為一顯示驅動目標。該源極驅動器13利用經多工之該等像素信號Vpix產生該像素信號Vsig及對應於該像素信號Vsig之該開關控制信號Vsel且將該等產生的信號供應至該選擇開關區段14。該選擇開關區段14基於該像素信號Vsig及該開關控制信號Vsel解多工該等像素信號Vpix且將該等像素信號Vpix供應至組態該水平線之各自像素Pix。該驅動信號產生區段15產生該AC驅動信號VcomAC及該DC驅動信號VcomDC。在顯示操作中，該驅動電極驅動器16將該AC驅動信號VcomAC作為一顯示驅動信號Vcomd循序施加至對應於作為顯示驅動目標之一水平線之該驅動電極COML。在觸控偵測操作中，該驅動電極驅動器16將該AC驅動信號VcomAC作為一觸控偵測驅動信號Vcomt循序施加至參與觸控偵測操作之該複數個驅動電極COML。此外，該驅動電極驅動器16將該DC驅動信號VcomDC施加至除了施加有該AC驅動信號VcomAC之該等驅動電極之外的驅動電極COML。該具有一觸控偵測功能之顯示器件10執行顯示操作且基於自該驅動電極驅動器16供應之該等觸控偵測驅動信號Vcomt執行觸控偵測操作，因此輸出來自該觸控偵測電極TDL之該觸控偵測信號Vdet。在觸控偵測週期中，該整合區段42整合該觸控偵測信號Vdet且輸出經整合的信號。該A/D轉換區段43將自該整合區段42輸出之類比信號轉換成一數位信號。該信號處理區段44基於來自該A/D轉換區段43之該輸出信號偵測對該具有一觸控偵測功能之顯示器件10之一觸控事件之存在。當該信號處理器44偵測到一觸控事件時，該座標提取區段45獲得該觸控事件之觸控面板座標。該偵測時序控制區段46控制該整合區段42、該A/D轉換區段43、該信號處理區段44及該座標提取區段45彼此同步進行操作。
(詳細操作)
接下來，描述該具有一觸控偵測功能之顯示單元1之詳細操作。
圖11繪示該具有一觸控偵測功能之顯示單元1之一時序波形實例，其中(A)繪示該AC驅動信號VcomAC之一波形，(B)繪示該掃描信號Vscan之一波形，(C)繪示該像素信號Vsig之一波形，(D)繪示該等像素信號Vpix之各自波形，(E)繪示該讀取信號Vis之一波形，(F)繪示該重設信號Vir之一波形，(G)繪示該DC驅動信號VcomDC之一波形，及(H)繪示該觸控偵測信號Vdet之一波形。
在每一水平週期(1H)中，該具有一觸控偵測功能之顯示單元1一顯示週期Pd期間執行顯示操作及於一觸控偵測週期Pt期間執行觸控偵測操作。在該顯示操作中，該閘極驅動器12將該等掃描信號Vscan循序施加至掃描信號線GCL，且該驅動電極驅動器16將該AC驅動信號VcomAC或該顯示驅動信號Vcomd循序施加至對應於該等掃描信號線GCL之驅動電極COML，使得執行顯示掃描。在該觸控偵測操作中，該驅動電極驅動器16將該AC驅動信號VcomAC或該觸控偵測驅動信號Vcomt循序施加至複數個驅動電極COML，使得執行觸控偵測掃描，且該觸控偵測區段40基於自該觸控偵測電極TDL輸出之該觸控偵測信號Vdet偵測一觸控事件。下文詳細描述此等。
首先，在時序t1處，該驅動電極驅動器16將該AC驅動信號VcomAC施加至參與顯示操作及觸控偵測操作之驅動電極COML之每一者。明確言之，該驅動信號產生區段15使該AC驅動信號VcomAC之電壓自一低位準改變至一高位準(圖11之(A))，且該驅動電極驅動器16將該AC驅動信號VcomAC作為該顯示驅動信號Vcomd施加至參與顯示操作之該等驅動電極COML，因此開始一水平週期。同時，該驅動電極驅動器16將該AC驅動信號VcomAC作為該觸控偵測驅動信號Vcomt施加至參與觸控偵測操作之複數個驅動電極COML。該觸控偵測驅動信號Vcomt透過該驅動電極COML與該觸控偵測電極TDL之間之電容傳輸至該觸控偵測電極TDL，造成該觸控偵測信號Vdet之一改變(圖11之(H))。
接下來，該閘極驅動器12將一掃描信號Vscan(n)施加至第n列中之一掃描信號線GCL(n)，且該掃描信號Vscan(n)自一低位準改變至一高位準(圖11之(B))。
接下來，在時序t2處，該偵測時序控制區段46使該讀取信號Vis自一高位準改變至一低位準，同時使該重設信號Vir自一低位準改變至一高位準(圖11之(E)及(F))。因此，在該觸控偵測區段40之該整合區段42中，該積體電路50之該讀取開關SWS轉變至一關斷狀態，且其之該重設開關SWR轉變至一接通狀態。即，該積體電路50轉變至一重設操作狀態。
圖12A繪示該積體電路50之重設操作狀態。如圖12A中繪示，在該重設操作狀態中，該運算放大器OPA與該觸控偵測電極TDL分開，且該電容元件Ci之兩端短路。因此，重設該積體電路50之一整合結果。一電阻Rtd1係該觸控偵測電極TDL之一電阻組件。
接下來，該源極驅動器13及該選擇開關區段14將該等像素信號Vpix循序施加至該等像素信號線SGL(圖11之(D))以執行對應於一水平線之顯示。明確言之，首先，該源極驅動器13產生一像素信號Vsig(圖11之(C))及一開關控制信號Vsel(圖中未展示)且將該等信號供應至該選擇開關區段14。該選擇開關區段14基於該像素信號Vsig及該開關控制信號Vsel解多工該等已分時多工成該像素信號Vsig之像素信號Vpix(VpixR1、VpixG1、VpixB1、VpixR2、VpixG2及VpixB2)且透過該液晶顯示器件20之該等像素信號線SGL將該等像素信號Vpix供應至各自子像素SPix(圖11之(D))，使得執行對應於一水平線之顯示。
此處，每一像素信號Vpix透過該像素信號線SGL與該觸控偵測電極TDL之間之直接及間接耦合傳輸至該觸控偵測電極TDL(如稍後描述)且展示為該觸控偵測信號Vdet中之雜訊(圖11之(H)中之波形W2)。在圖11之(H)中，一實線指示(舉例而言)在將用於指導黑色顯示之一像素信號Vpix施加至該等像素信號線SGL之情況中該觸控偵測信號Vdet之一波形，且一虛線指示(舉例而言)在將用於指導白色顯示之一像素信號Vpix施加至該等像素信號線SGL之情況中該觸控偵測信號Vdet之一波形。以此方式，在該顯示週期Pd中，取決於顯示內容在不同電壓方向上移位該觸控偵測信號Vdet之一電壓位準。在自時序t3至時序t11之一週期中校正該觸控偵測信號Vdet之此電壓偏移，如稍後描述。
接下來，該閘極驅動器12使第n列中之該掃描信號線GCL(n)之該掃描信號Vscan(n)自一高位準改變至一低位準(圖11之(B))。
接下來，在時序t3處，該偵測時序控制區段46使該讀取信號Vis自一低位準改變至一高位準(圖11之(E))。因此，在該觸控偵測區段40之該整合區段42中，該積體電路50之該讀取開關SWS轉變至一接通狀態，因此該運算放大器OPA連接至該觸控偵測電極TDL，使得該運算放大器OPA之一負輸入終端之一虛擬短路電壓(0伏)施加至該觸控偵測電極TDL(圖11之(H))。即，校正上文描述之該觸控偵測信號Vdet之電壓偏移。
接下來，在時序t11處，該驅動電極驅動器16將該AC驅動信號VcomAC施加至參與顯示操作及觸控偵測操作之該等驅動電極COML。明確言之，該驅動信號產生區段15使該AC驅動信號VcomAC之電壓自一高位準改變至一低位準(圖11之(A))，且該驅動電極驅動器16將該AC驅動信號VcomAC作為該顯示驅動信號Vcomd施加至參與顯示操作之該等驅動電極COML，因此開始下一水平週期。同時，該驅動電極驅動器16將該AC驅動信號VcomAC作為該觸控偵測驅動信號Vcomt施加至參與觸控偵測操作之複數個驅動電極COML。該觸控偵測驅動信號Vcomt透過該驅動電極COML與該觸控偵測電極TDL之間之電容傳輸至該觸控偵測電極TDL，因此該觸控偵測信號Vdet改變且接著趨向於0伏(圖11之(H))。
在時序t11處，該偵測時序控制區段46使該重設信號Vir自一高位準改變至一低位準(圖11之(F))。因此，該積體電路50之該重設開關SWR在該觸控偵測區段40之該整合區段42中轉變至一關斷狀態。即，該積體電路50轉變至一整合操作狀態，且因此開始該觸控偵測週期Pt。
圖12B繪示該積體電路50之整合操作狀態。如圖12B中繪示，在該整合操作狀態中，該運算放大器OPA連接至該觸控偵測電極TDL，且該電容元件Ci之兩端彼此斷開。因此，該積體電路50整合該觸控偵測信號Vdet。
在自時序t11至時序t12之一週期(觸控偵測週期Pt)期間，該源極驅動器13及該選擇開關區段14進行操作以維持該等像素信號線SGL(像素信號Vsig及Vpix)之各自電壓。該積體電路50在該觸控偵測週期Pt期間整合該觸控偵測信號Vdet。該A/D轉換區段43執行A/D轉換至此整合之一結果。因此，在對應於施加有該觸控偵測驅動信號Vcomt之該等驅動電極COML之一區域中執行觸控偵測。
之後，重複上文操作，藉此該具有一觸控偵測功能之顯示單元1透過掃描整個顯示表面來執行顯示操作且透過掃描整個觸控偵測表面來執行觸控偵測操作。
(像素信號線SGL與觸控偵測電極TDL之間之耦合)
在該顯示週期Pd中，由於該像素信號線SGL與該觸控偵測電極TDL之間之耦合，雜訊展示在該觸控偵測信號Vdet中，如圖11之(H)中繪示。下文詳細描述該耦合。
圖13A及圖13B示意性繪示該像素信號線SGL與該觸控偵測電極TDL之間之耦合，其中圖13A繪示間接耦合，且圖13B繪示直接耦合。
如圖13A中繪示，該像素信號線SGL具有在該像素信號線SGL與該驅動電極COML之間之寄生電容Cpd1，且該驅動電極COML具有在該驅動電極COML與該觸控偵測電極TDL之間之寄生電容Cpd2。即，該像素信號線SGL與該觸控偵測電極TDL經由該驅動電極COML彼此間接耦合。
每一驅動電極COML具有在該驅動電極COML與複數個像素信號線SGL之間之該寄生電容Cpd1，如圖13A中繪示。因此，施加至該複數個像素信號線SGL之複數個像素信號Vpix透過該寄生電容Cpd1首先傳輸至該等驅動電極COML之每一者。此處，因為該等驅動電極COML之每一者具有一電阻組件，舉例而言，即使施加該DC驅動信號VcomDC，該像素信號Vpix展示為雜訊，舉例而言，如圖11之(G)中之波形W1中繪示。該雜訊透過該寄生電容Cpd2傳輸至該觸控偵測電極TDL。以此方式，由於6個像素信號Vpix所致之雜訊(圖11之(D))展示在該觸控偵測信號Vdet(圖11之(H)中之波形W2)中。
此外，該像素信號線SGL具有穿過平行佈置之該等驅動電極COML之間之一間隙在該像素信號線SGL與該觸控偵測電極TDL之間之寄生電容Cpi，如圖13B中繪示。即，該像素信號線SGL與該觸控偵測電極TDL不僅如上文描述間接耦合而且彼此直接耦合。在此直接耦合中，施加至該像素信號線SGL之該像素信號Vpix透過該寄生電容Cpi傳輸至該觸控偵測電極TDL。因此，舉例而言，在該顯示週期Pd中，在黑色顯示(實線)與白色顯示(虛線)之間在不同方向上移位該觸控偵測信號Vdet，如圖11之(H)中繪示。
在該具有一觸控偵測功能之顯示單元1中，控制該讀取開關SWS以阻止觸控偵測操作受由於該像素信號線SGL與該觸控偵測電極TDL之間之此耦合在該觸控偵測信號Vdet中展示之雜訊影響。接下來，對照一比較實例描述該實施例之功能。
(比較實例)
下文描述根據該比較實例之一具有一觸控偵測功能之顯示單元1R。使用不具有該讀取開關SWS之一積體電路來組態該具有一觸控偵測功能之顯示單元1R。其他組態與該實施例(圖4)相同。
圖14繪示根據該比較實例之一積體電路50R之一組態實例。根據該比較實例之該積體電路50R類似於根據該實施例之該積體電路50(圖6)但不具有該讀取開關SWS。因此，該積體電路50R持續地連接至該觸控偵測電極TDL且供應有該觸控偵測信號Vdet。
下文中，描述使用該積體電路50R之該具有一觸控偵測功能之顯示單元1R之操作。為便於描述，分開描述僅在該像素信號線SGL與該觸控偵測電極TDL之間之間接耦合之情況及僅在其等之間之直接耦合之情況。
圖15繪示僅在間接耦合情況下之該具有一觸控偵測功能之顯示單元1R之一時序波形實例，其中(A)繪示一AC驅動信號VcomAC之一波形，(B)繪示一像素信號Vsig之一波形，(C)繪示像素信號Vpix之各自波形，(D)繪示一重設信號Vir之一波形，(E)繪示一DC驅動信號VcomDC之一波形，且(F)繪示一觸控偵測信號Vdet之一波形。
圖16A及圖16B繪示該積體電路50R之狀態，其中圖16A繪示該積體電路50R在一顯示週期Pd中之一狀態(重設操作狀態)，且圖16B繪示該積體電路50R在一觸控偵測週期Pt中之一狀態(整合操作狀態)。在該顯示週期Pd中，該重設信號Vir如圖15之(D)中繪示處於一高位準，且該重設開關SWR對應處於一接通狀態(圖16A)，因此該積體電路50R處於該重設操作狀態中。在該觸控偵測週期Pt中，該重設信號Vir處於一低位準，且該重設開關SWR對應處於一關斷狀態(圖16B)，因此該積體電路50R處於該整合操作狀態中。
在該具有一觸控偵測功能之顯示單元1R中，如圖15之(F)中繪示，以與該實施例類似的方式，由於一像素信號線SGL與一觸控偵測電極TDL之間之間接耦合，雜訊在該顯示週期Pd中展示在該觸控偵測信號Vdet中。即，首先，一像素信號Vpix透過寄生電容Cpd1(圖13A)傳輸至一驅動電極COML，且(舉例而言)展示為施加至該驅動電極COML之一DC驅動信號VcomDC中之雜訊(圖15之(E)中之波形W3)。該雜訊透過寄生電容Cpd2(圖13A)傳輸至該觸控偵測電極TDL且因此展示為該觸控偵測信號Vdet中之雜訊(圖15之(F)中之波形W4)。因此，由間接耦合造成的該觸控偵測信號Vdet中之雜訊係由於該複數個像素信號Vpix之每一者之改變，其取決於該複數個像素信號Vpix(VpixR1、VpixG1、VpixB1、VpixR2、VpixG2及VpixB2)之每一者之改變發生在每一顯示週期Pd中。
此處，該觸控偵測信號Vdet中展示之雜訊(波形W4)具有與該DC驅動信號VcomDC中之雜訊(波形W3)類似的波形。即，該觸控偵測信號Vdet中展示之雜訊電壓基於該像素信號Vpix之改變而改變且接著逐漸改變。在此期間，在該積體電路50R中，一運算放大器OPA進行操作使得該放大器之正輸入端及負輸入端實際彼此短路。即，該運算放大器OPA供應一電流IR至該觸控偵測電極TDL以調整該運算放大器OPA之與該觸控偵測電極連接之該負輸入終端之電壓為0伏(圖16A)。因此，該觸控偵測信號Vdet中展示之該雜訊電壓基於該像素信號Vpix之改變而改變且接著藉由該電流IR朝向0伏改變且在通過0伏之後極性逆轉，如圖15之(F)中之該波形W4中繪示。黑色顯示(實線)與白色顯示(虛線)中之該觸控偵測信號Vdet之雜訊電壓彼此極性相反。因此，舉例而言，在該顯示週期Pd之結束處之黑色顯示(實線)中之該觸控偵測信號Vdet之一電壓位準不同於白色顯示(虛線)中之電壓位準。
當完成該顯示週期Pd時，該觸控偵測信號Vdet基於該AC驅動信號VcomAC在時序t31處之轉變而改變。此處，由於該信號Vdet之電壓位準取決於該顯示週期Pd之結束處之顯示內容而改變之一事實，該觸控偵測信號Vdet之一波形亦取決於該顯示內容而改變。因此，該觸控偵測週期Pt中之該觸控偵測信號Vdet之一整合結果亦取決於顯示內容而改變。
圖17繪示在僅直接耦合之情況下該具有一觸控偵測功能之顯示單元1R之一時序波形實例，其中(A)繪示一AC驅動信號VcomAC之一波形，(B)繪示一像素信號Vsig之一波形，(C)繪示一像素信號Vpix之一波形，(D)繪示一重設信號Vir之一波形，且(E)繪示一觸控偵測信號Vdet之一波形。此實例展示該像素信號VpixR1展示為由於直接耦合所致之該觸控偵測信號Vdet中之雜訊之一情況。
在該具有一觸控偵測功能之顯示單元1R中，如圖17之(E)中繪示，以與該實施例類似的方式，由於該像素信號線SGL與該觸控偵測電極TDL之間之直接耦合，雜訊在該顯示週期Pd中展示在該觸控偵測信號Vdet中。即，在此實例中，該像素信號VpixR1透過寄生電容Cpi(圖13B)傳輸至該觸控偵測電極TDL，且因此展示為該觸控偵測信號Vdet中之雜訊(圖17之(E)中之波形W5)。即，在此實例中，由於該直接耦合所致之該觸控偵測信號Vdet中之雜訊係由一像素信號VpixR1在每個水平週期中改變之一事實造成且對應於每一顯示週期Pd中之大約一個像素信號Vpix(該實例中之像素信號VpixR1)之改變而發生。
即使在此情況中，舉例而言，在該顯示週期Pd之結束處之黑色顯示(實線)中之該觸控偵測信號Vdet之一電壓位準不同於白色顯示(虛線)中之電壓位準。因此，該顯示週期Pd之後之該觸控偵測週期Pt中之該觸控偵測信號Vdet之一整合結果取決於顯示內容而改變。
以此方式，在根據該比較實例之該具有一觸控偵測功能之顯示單元1R中，在考慮該像素信號線SGL與該觸控偵測電極TDL之間之直接耦合或間接耦合之任一情況中，該觸控偵測信號Vdet之電壓位準取決於緊接該觸控偵測週期Pt之前之顯示內容而改變。因此，該觸控偵測週期Pt中之該觸控偵測信號Vdet之一整合結果亦取決於顯示內容而改變。換言之，由於顯示可能使該觸控偵測信號Vdet之一S/N比惡化。因此該具有一觸控偵測功能之顯示單元1R之觸控位置準確性或類似物可能惡化。
相反，在根據該實施例之該具有一觸控偵測功能之顯示單元1中，在考慮直接耦合或間接耦合之任一情況中，不論緊接該觸控偵測週期Pt之前之顯示內容為何，該觸控偵測信號Vdet之電壓位準恆定。即，在該具有一觸控偵測功能之顯示單元1中，在緊接該觸控偵測週期Pt之前接通該讀取開關SWS，藉此將該運算放大器OPA之該負輸入終端之虛擬短路電壓(0伏)施加至該觸控偵測電極TDL，因此不論顯示內容為何，該觸控偵測信號Vdet之電壓在係0伏(圖11之(H))。因此，該觸控偵測週期Pt中之該觸控偵測信號Vdet之一整合結果可不受顯示內容影響。
[效應]
如上文描述，在該實施例中，阻止該像素信號線SGL之電壓在該觸控偵測週期中改變，此使得可能抑制由該等像素信號之改變造成的該觸控偵測信號之改變，因此可抑制顯示操作對觸控操作之影響。
在該實施例中，提供一讀取開關且在緊接該觸控偵測週期之前接通該開關，此使得在不論顯示內容為何均可能將該觸控偵測信號Vdet之電壓設定至0伏，因此可抑制顯示操作對觸控操作之影響。
[修改1]
雖然在該實施例中該源極驅動器13經由該選擇開關區段14將該等像素信號Vpix施加至該等像素信號線SGL，但此並非限制性。替代地，舉例而言，該源極驅動器13可在產生該等信號之後將該等像素信號Vpix直接施加至該等像素信號線SGL。換言之，雖然在該實施例中使每一像素信號線SGL處於一浮動狀態以維持該觸控偵測週期期間該像素信號線SGL之電壓，但此並非限制性。替代地，舉例而言，可將一電壓直接施加至每一像素信號線SGL以維持該觸控偵測週期期間該像素信號線SGL之電壓。
[3.第二實施例]
接下來，描述根據本發明之一第二實施例之一具有一觸控偵測功能之顯示單元7。在該實施例中，在一觸控偵測週期Pt期間將一預定電壓施加至每一像素信號線SGL。應注意由相同數字指代與根據上文描述的第一實施例之該具有一觸控偵測功能之顯示單元1之組件大體相同的組件，且適當省略其等之描述。
該具有一觸控偵測功能之顯示單元7包含一源極驅動器13A及一偵測時序控制區段46A，如圖4中繪示。
該源極驅動器13A產生包含一預定電壓Vp(稍後描述)之一像素信號Vsig且產生解多工經多工成該像素信號Vsig之像素信號Vpix並分開該預定電壓Vp必須之一開關控制信號Vsel且將該開關控制信號Vsel與該像素信號Vsig一起供應至一選擇開關區段14。在所有觸控偵測週期Pt及各自觸控偵測週期之前及之後的所有週期中將該預定電壓Vp施加至所有像素信號線SGL。
該偵測時序控制區段46A類似於根據上文描述的第一實施例之該偵測時序控制區段46，但產生一讀取信號Vis2(稍後描述)取代該讀取信號Vis且供應該信號至一整合區段42。
圖18繪示該具有一觸控偵測功能之顯示單元7之一時序波形實例，其中(A)繪示一AC驅動信號VcomAC之一波形，(B)繪示一掃描信號Vscan之一波形，(C)繪示該像素信號Vsig之一波形，(D)繪示該等像素信號Vpix之各自波形，(E)繪示一讀取信號Vis2之一波形，(F)繪示一重設信號Vir之一波形，(G)繪示一DC驅動信號VcomDC之一波形，及(H)繪示一觸控偵測信號Vdet之一波形。
在該具有一觸控偵測功能之顯示單元7中，在時序t63處，該源極驅動器13A輸出一預定電壓Vp作為該像素信號Vsig(圖18之(C))，且該選擇開關區段14同時接通一開關組17之所有開關SR1、SG1、SB1、SR2、SG2及SB2且因此將該預定電壓Vp施加至所有像素信號線SGL(圖18之(D))。在時序t71處，一積體電路50基於由該偵測時序控制區段46A產生之該讀取信號Vis2及該重設信號Vir轉變至一整合操作狀態且整合該觸控偵測信號Vdet。
在此期間，在該具有一觸控偵測功能之顯示單元7中，與上文描述的第一實施例(圖11)一樣，雜訊在一顯示週期Pd中展示在該觸控偵測信號Vdet中(圖18之(H)中之波形W8)。該雜訊係由於該像素信號線SGL與一觸控偵測電極TDL之間之直接耦合及間接耦合二者所致。當該像素信號線SGL之電壓在時序t63處設定為該預定電壓Vp時，由於該像素信號線SGL與該觸控偵測電極TDL之間之直接耦合所致之該觸控偵測信號之電壓偏移可恢復。因此，不論顯示內容為何，該觸控偵測信號Vdet趨向於一特定電壓0伏。
如上文描述，在該實施例中，在該觸控偵測週期Pt中將該預定電壓Vp施加至該等像素信號線SGL，此使得可能減小該像素信號線與該觸控偵測電極之間之直接耦合之影響，因此可抑制顯示對觸控偵測之影響。其他效應類似於上文描述的第一實施例之效應。
[4.第三實施例]
接下來，描述根據本發明之一第三實施例之一具有一觸控偵測功能之顯示單元8。在該實施例中，藉由點反相驅動執行顯示操作，且分開兩次供應像素信號。應注意由相同數字指代與根據該第一實施例之該具有一觸控偵測功能之顯示單元1之組件大體相同的組件，且適當省略其等之描述。
該具有一觸控偵測功能之顯示單元8包含一源極驅動器13B、一選擇開關區段14B及一驅動電極驅動器16B，如圖4中繪示。
該源極驅動器13B產生一像素信號Vsig用於分開兩次將一像素信號Vpix施加至每一像素信號線SGL且產生解多工經多工成該像素信號Vsig之像素信號Vpix必須之開關控制信號Vsel(VselR、VselG及VselB)且將該等開關控制信號Vsel與該像素信號Vsig一起供應至一選擇開關區段14B，如稍後描述。
該選擇開關區段14B基於自該源極驅動器13供應之該像素信號Vsig及該等開關控制信號Vsel解多工已分時多工成該像素信號Vsig之該等像素信號Vpix且將該等像素信號Vpix供應至一具有一觸控偵測功能之顯示器件10之一液晶顯示器件20。
圖19繪示該選擇開關區段14B之一組態實例。該選擇開關區段14B具有複數個開關組17B。每一開關組17B包含三個開關SR、SG及SB，其中該等開關之各自端部彼此連接且供應有來自該源極驅動器13B之一像素信號Vsig，且該等開關之各自其他端部透過該具有一觸控偵測功能之顯示器件10之該液晶顯示器件20之像素信號線SGL連接至三個子像素SPix。由自該源極驅動器13B供應之該等開關控制信號Vsel(VselR、VselG及VselB)控制各自三個開關SR、SG及SB接通或關斷。
如圖19中繪示，由該選擇開關區段14B將像素信號VpixR1、VpixG1及VpixB1供應至一特定像素Pix，且將像素信號VpixR2、VpixG2及VpixB2供應至在相同列中相鄰於該特定像素Pix之另一像素Pix。
在觸控偵測操作中，該驅動電極驅動器16B將一AC驅動信號VcomAC作為一觸控偵測驅動信號Vcomt施加至參與該觸控偵測操作之複數個驅動電極COML。此外，該驅動電極驅動器16B將一DC驅動信號VcomDC施加至除了施加有該AC驅動信號VcomAC之該等驅動電極COML之外的驅動電極COML。即，該驅動電極驅動器16B將該DC驅動信號VcomDC施加至參與顯示操作之驅動電極COML。
圖20A及圖20B示意性繪示點反相驅動，其中圖20A繪示一圖框中用於子像素SPix之像素信號Vpix之每一者之極性，且圖20B繪示一隨後圖框中之像素信號Vpix之每一者之極性。如圖20A及圖20B中繪示，執行該點反相驅動使得一特定圖框中用於相鄰子像素SPix之像素信號Vpix極性彼此不同。此外，用於一特定圖框中之所有子像素SPix之像素信號Vpix之每一者之極性在每個圖框間相反。在該點反相驅動中，該源極驅動器13B及該選擇開關區段14B將彼此極性相反之像素信號Vpix施加至相鄰像素信號線SGL。
圖21繪示該具有一觸控偵測功能之顯示單元8之一時序波形實例，其中(A)繪示該AC驅動信號VcomAC之一波形，(B)繪示一掃描信號Vscan之一波形，(C)繪示該像素信號Vsig之一波形，(D)繪示該等像素信號Vpix之各自波形，(E)繪示一讀取信號Vis之一波形，(F)繪示一重設信號Vir之一波形，(G)繪示該DC驅動信號VcomDC之一波形，及(H)繪示一觸控偵測信號Vdet之一波形。在圖21之(D)中，該等像素信號Vpix指示用於一特定像素Pix之像素信號Vpix(VpixR1、VpixG1及VpixB1)及用於相鄰於該特定像素Pix之另一像素Pix之像素信號Vpix(VpixR2、VpixG2及VpixB2)。
首先，在時序t81處，該驅動電極驅動器16B將該AC驅動信號VcomAC作為一觸控偵測驅動信號Vcomt施加至參與觸控偵測操作之驅動電極COML。該觸控偵測驅動信號Vcomt透過該驅動電極COML與該觸控偵測電極TDL之間之電容傳輸至該等觸控偵測電極TDL之每一者，造成該觸控偵測信號Vdet之改變(圖21之(H))。
接下來，該閘極驅動器12將一掃描信號Vscan(n)施加至第n列中之一掃描信號線GCL(n)，且該掃描信號Vscan(n)自一低位準改變至一高位準(圖21之(B))。
接下來，在時序t82處，該偵測時序控制區段46使該讀取信號Vis自一高位準改變至一低位準，同時使該重設信號Vir自一低位準改變至一高位準(圖21之(E)及(F))，使得一積體電路50轉變至一重設操作狀態。
接下來，在時序t83處，該源極驅動器13B及該選擇開關區段14B施加0伏至該等像素信號線SGL。明確言之，該源極驅動器13B輸出0伏之一電壓作為一像素信號Vsig(圖21之(C))且供應允許該開關組17B之該三個開關SR、SG及SB同時接通之開關控制信號Vsel(VselR、VselG及VselB)。該開關控制區段14B基於該像素信號Vsig及該等開關控制信號Vsel將該0伏電壓作為像素信號Vpix施加至該等像素信號線SGL(圖21之(D))。接著，該源極驅動器13B及該選擇開關區段14B將該等像素信號Vpix循序施加至該等像素信號線SGL(圖21之(D))用於對應於一水平線之顯示。
此處，每一像素信號Vpix透過該像素信號線SGL與該觸控偵測電極TDL之間之直接耦合及間接耦合傳輸至該觸控偵測電極TDL且展示為該觸控偵測信號Vdet中之雜訊(圖21之(H)中之波形W10)。然而，該點反相驅動可急劇減小特定由該直接耦合及間接耦合中之間接耦合造成之雜訊。即，一般而言，相鄰相同顏色子像素SPix(舉例而言，圖19中之R1及R2)通常具有大約相同的照度。在該點反相驅動中(圖20A及圖20B)，將極性相反之各自像素信號Vpix施加至該等相鄰相同顏色子像素SPix。明確言之，舉例而言，像素信號VpixR1及VpixR2通常極性相反(圖21之(D))。當該等像素信號VpixR1及VpixR2透過寄生電容Cpd1(圖13A)傳輸至相同驅動電極COML時，該等信號彼此消除，使得幾乎沒有雜訊展示在該驅動電極COML之一DC驅動信號VcomDC中(圖21之(D))。因此，亦幾乎沒有雜訊展示在來自該觸控偵測電極TDL之該觸控偵測信號Vdet中(圖21之(H))。
接下來，在時序t84處，該偵測時序控制區段46使該讀取信號Vis自一低位準改變至一高位準(圖21之(E))，因此一運算放大器OPA之一負輸入終端之一虛擬短路電壓(0伏)施加至該觸控偵測電極TDL(圖21之(H))。
接下來，在時序t91處，該驅動電極驅動器16B將該AC驅動信號VcomAC作為一觸控偵測信號Vcomt施加至參與觸控偵測操作之驅動電極COML之每一者。該觸控偵測信號Vcomt透過該驅動電極COML與該觸控偵測電極TDL之間之電容傳輸至該觸控偵測電極TDL，造成該觸控偵測信號Vdet之一改變(圖21之(H))。此外，一積體電路50在自時序t91至時序t92之一週期(觸控偵測週期Pt)中整合該觸控偵測信號Vdet，因此執行觸控偵測。
之後，重複上文描述的操作，藉此該具有一觸控偵測功能之顯示單元8透過掃描整個顯示表面來執行顯示操作且透過掃描整個觸控偵測表面來執行觸控偵測操作。
在該具有一觸控偵測功能之顯示單元8中，使用點反相驅動執行顯示操作，使得可能減小由於該像素信號線SGL與該觸控偵測電極TDL之間之耦合所致之該觸控偵測信號Vdet中之雜訊。即，可抑制由於顯示引起之該觸控偵測信號Vdet之S/N比之惡化。
如圖21中繪示，該源極驅動器13B及該選擇開關區段14B在時序t83處暫時施加0伏至該等像素信號線SGL，接著施加期望像素信號Vpix至其等。即，在該具有一觸控偵測功能之顯示單元8中，分開兩次施加該等像素信號Vpix。此係有效的，且下文相比於一次施加該等像素信號Vpix之一情況描述此一效應。
圖22繪示該具有一觸控偵測功能之顯示單元8之另一時序波形實例，其中(A)繪示該AC驅動信號VcomAC之一波形，(B)繪示該像素信號Vsig之一波形，(C)繪示該等像素信號Vpix之各自波形，且(D)繪示該觸控偵測信號Vdet之一波形。在該點反相驅動中假設由顯示造成的雜訊很明顯展示在該觸控偵測信號Vdet中之最壞情況下做出此波形實例。
圖23繪示一次施加該等像素信號Vpix之情況中之一時序波形實例，其中(A)繪示該AC驅動信號VcomAC之一波形，(B)繪示該像素信號Vsig之一波形，(C)繪示該等像素信號Vpix之各自波形，且(D)繪示該觸控偵測信號Vdet之一波形。
在根據該實施例之該具有一觸控偵測功能之顯示單元8之此實例中，當施加一大像素信號Vpix至相鄰相同顏色子像素SPix之一者時，施加0伏至另一者，如圖22之(C)中繪示。明確言之，舉例而言，當施加一電壓VR1至一紅色子像素SPix(R1)時，施加0伏之一電壓VR2至相鄰於該子像素SPix(R1)之一子像素SPix(R2)，如圖22之(C)中繪示之像素信號VpixR1及VpixR2。因此，當該等像素信號VpixR1及VpixR2透過寄生電容Cpd1(圖13A)傳輸至相同驅動電極COML時，該等信號不像圖21中繪示的情況一樣難以彼此消除。最終，雜訊展示在來自該觸控偵測電極TDL之該觸控偵測信號Vdet中。
然而，在該具有一觸控偵測功能之顯示單元8中，分開兩次施加像素信號Vpix，使得可能減小每一像素信號Vpix之改變。舉例而言，如圖22中繪示，因為該像素信號VpixR1在時序t103處變為0伏且接著在時序t104處改變至電壓VR1，所以相比於該像素信號VpixR1只在時序t114處改變至電壓VR1(圖23)之一情況，該像素信號VpixR1之改變小。因此該具有一觸控偵測功能之顯示單元8可減小該觸控偵測信號Vdet中展示之雜訊(波形W11)，如圖22中繪示。應注意在該具有一觸控偵測功能之顯示單元8中，因為如圖22中繪示分開兩次施加像素信號Vpix，所以雜訊在時序t103處亦展示在該觸控偵測信號Vdet中。然而，因為在時序t107之前(即，在該觸控偵測週期Pt開始之前)有足夠時間，所以整合操作可受該觸控偵測週期Pt中之雜訊較小影響，使得可能抑制該雜訊對觸控偵測之影響。
如上文描述，該實施例使用該點反相驅動，其中分開兩次施加該等像素信號，使得可能抑制顯示對觸控操作之影響。其他效應類似於上文描述之該第一實施例及第二實施例之效應。
[5.應用實例]
接下來，參考圖24至圖28描述上文描述的該等實施例及修改中之具有一觸控偵測功能之顯示裝置之應用實例。上文描述的該等實施例之每一者及類似物中描述之該具有一觸控偵測功能之顯示單元可應用於各種領域中之電子單元，包含一電視機裝置、一數位相機、一筆記型個人電腦、一行動終端機器件(諸如一行動電話)及一視訊攝影機。換言之，上文描述的該等實施例及類似物中之該具有一觸控偵測功能之顯示器件可應用於各種領域中之電子單元用於顯示外部輸入或內部產生的視訊信號作為靜止或視訊影像。
(應用實例1)
圖24展示應用根據上文描述的該等實施例及類似物之該具有一觸控偵測功能之顯示單元之一電視機裝置之外觀。舉例而言，該電視機裝置具有包含一前面板511及濾光玻璃512之一影像顯示螢幕區段510，且該影像顯示螢幕區段510由根據上文描述的該等實施例之每一者及類似物之該具有一觸控偵測功能之顯示單元來組態。
(應用實例2)
圖25A及圖25B展示應用根據上文描述的該等實施例及類似物之該具有一觸控偵測功能之顯示單元之一數位相機之外觀。舉例而言，該數位相機具有用於閃光之一發光區段521、一顯示區段522、一選單開關523及一快門按鈕524，且該顯示區段522由根據上文描述的該等實施例及類似物之該具有一觸控偵測功能之顯示單元來組態。
(應用實例3)
圖26展示應用根據上文描述的該等實施例及類似物之該具有一觸控偵測功能之顯示單元之一筆記型個人電腦之外觀。舉例而言，該筆記型個人電腦具有一主要本體531、用於字元及類似物之輸入操作之一鍵盤532及用於顯示影像之一顯示區段533，且該顯示區段533由根據上文描述的該等實施例及類似物之該具有一觸控偵測功能之顯示單元來組態。
(應用實例4)
圖27展示應用根據上文描述的該等實施例及類似物之該具有一觸控偵測功能之顯示單元之一視訊攝影機之外觀。舉例而言，該視訊攝影機具有一主要本體區段541、設置在該主要本體區段541之一前側面之一物件拍攝透鏡542、用於拍攝之一開始/停止開關543及一顯示區段544。該顯示區段544由根據上文描述的該等實施例及類似物之該具有一觸控偵測功能之顯示單元來組態。
(應用實例5)
圖28A至圖28G展示應用根據上文描述的該等實施例及類似物之每一者之該具有一觸控偵測功能之顯示單元之一行動電話之外觀。舉例而言，該行動電話由藉由一鉸件區段730而彼此連接之一頂外殼710及一底外殼720來組態且具有一顯示器740、一子顯示器750、一圖像燈(picture light)760及一相機770。該顯示器740或該子顯示器750由根據上文描述的該等實施例及類似物之該具有一觸控偵測功能之顯示單元來組態。
雖然上文已利用若干實施例、該修改及對電子單元之應用實例描述本發明，但本發明並不限於該等實施例及類似物，且做出各種修改或變更。
舉例而言，雖然整合使用各種液晶模式(包含TN、VA及ECB)之該液晶顯示器件20與該觸控偵測器件30來組態上文描述的實施例及類似物中之該顯示器件10，但取代其，可整合使用一橫向電子模式液晶(諸如FFS(邊緣場切換)及IPS(平面內切換))之一液晶顯示器件與一觸控偵測器件。舉例而言，當使用橫向電子模式液晶時，可如圖29中繪示來組態一具有一觸控偵測功能之顯示器件60。圖29繪示該具有一觸控偵測功能之顯示器件60之一相關部分區段結構之一實例，展示一液晶層6B夾在一像素基板2B與一對立基板3B之間之一情形。因為其他區段之名字或功能與圖7中相同，所以省略其等之描述。在此實例中，不像圖7之情況，用於顯示及觸控偵測兩者之該等驅動電極COML直接形成在一TFT基板21上以便組態一像素基板2B之部分。像素電極22佈置在該等驅動電極COML上方，其間具有一絕緣層23。在此情況中，在該等驅動電極COML與觸控偵測電極TDL之間包含該液晶層6B之所有介電體有助於形成電容器C1。
舉例而言，雖然在上文描述的該等實施例及類似物中使用一所謂單元內類型(其中整合一液晶顯示器件與一觸控偵測器件)，但此並非限制性，且舉例而言，一觸控偵測器件可安裝在一液晶顯示器件上以取代其。甚至在此情況中，可藉由使用上文描述的組態執行觸控偵測同時抑制自該液晶顯示器件傳輸的雜訊之影響。
本發明含有與2010年9月29日在日本專利局申請的日本優先專利申請案JP 2010-218732中揭示的主旨有關之主旨，該案之全文內容以引用方式併入本文中。
熟習此項技術者應瞭解取決於設計要求及其他因素可發生各種修改、組合、子組合及變更，只要其等在隨附申請專利範圍或其之等效物之範圍內。
1．．．具有一觸控偵測功能之顯示單元
1R．．．具有一觸控偵測功能之顯示單元
2．．．像素基板
2B．．．像素基板
3．．．對立基板
3B．．．對立基板
6．．．液晶層
6B．．．液晶層
7．．．具有一觸控偵測功能之顯示單元
8．．．具有一觸控偵測功能之顯示單元
10．．．具有一觸控偵測功能之顯示器件
11．．．控制區段
12．．．閘極驅動器
13．．．源極驅動器
13A．．．源極驅動器
13B．．．源極驅動器
14．．．選擇開關區段
14B．．．選擇開關區段
15．．．驅動信號產生區段
16．．．驅動電極驅動器
16B．．．驅動電極驅動器
17．．．開關組
17B．．．開關組
20．．．液晶顯示器件
21．．．TFT基板
22．．．像素電極
30．．．觸控偵測器件
31．．．玻璃基板
32．．．彩色濾光片
35．．．偏光板
40．．．觸控偵測區段
42．．．整合區段
43．．．A/D轉換區段
44．．．信號處理區段
45．．．座標提取區段
46．．．偵測時序控制區段
46A．．．偵測時序控制區段
50．．．積體電路
50R．．．積體電路
510．．．影像顯示螢幕區段
511．．．前面板
512．．．濾光玻璃
521．．．用於閃光之發光區段
522．．．顯示區段
523．．．選單開關
524．．．快門按鈕
531．．．主要本體
532．．．鍵盤
533．．．顯示區段
541．．．主要本體區段
542．．．物件拍攝透鏡
543．．．開始/停止開關
544．．．顯示區段
710．．．頂外殼
720．．．底外殼
730．．．連結區段
740．．．顯示器
750．．．子顯示器
760．．．圖像燈
770．．．相機
AC DRIVE SIGNAL VcomAC．．．AC驅動信號VcomAC
B1．．．子像素
B2．．．子像素
Ci．．．電容元件
C1．．．電容元件
C2．．．電容元件
COML．．．驅動電極
Cpd1．．．寄生電容
Cpd2．．．寄生電容
Cpi．．．寄生電容
D．．．介電體
DC DRIVE SIGNAL VcomDC．．．DC驅動信號VcomDC
DET．．．觸控偵測電路
E1．．．驅動電極
E2．．．觸控偵測電極
GCL．．．掃描信號線
G1．．．子像素
G2．．．子像素
I0．．．電流
I1．．．電流
I2．．．電流
LC．．．液晶元件
OPA．．．運算放大器
P．．．端部
Pd．．．顯示週期
Pix．．．像素
PIXEL SIGNAL Vsig．．．像素信號Vsig
PIXEL SIGNAL．．．像素信號
Pt ．．．觸控偵測週期
R．．．電阻器
READ SIGNAL Vis．．．讀取信號Vis
RESET SIGNAL Vir．．．重設信號Vir
R1．．．子像素
R2．．．子像素
S．．．AC信號源(驅動信號源)
SB．．．開關
SB1．．．開關
SB2．．．開關
SCAN SIGNAL．．．掃描信號
SG．．．開關
Sg．．．AC矩形波
SG1．．．開關
SG2．．．開關
SGL．．．像素信號線
SPix．．．子像素
SR．．．開關
SR1．．．開關
SR2．．．開關
SWR．．．重設開關
SWS．．．讀取開關
TDL．．．觸控偵測電極
TOUCH DETECTION SIGNAL Vdet．．．觸控偵測信號Vdet
Tr．．．TFT元件
V0．．．波形
V1．．．波形
Vcom．．．驅動信號
VcomAC．．．AC驅動信號
Vcomd．．．顯示驅動信號
VcomDC．．．DC驅動信號
Vcomt．．．觸控偵測驅動信號
Vdet．．．觸控偵測信號
Vdisp．．．視訊信號
Vinteg．．．整合輸出信號
Vir．．．重設信號
Vis．．．讀取信號
Vis2．．．讀取信號
Vp．．．預定電壓
Vpix．．．像素信號
SPix(R1)．．．紅色子像素
SPix(R2)．．．子像素
VpixB1．．．像素信號
VpixB2．．．像素信號
VpixG1．．．像素信號
VpixG2．．．像素信號
VpixR1．．．像素信號
VpixR2．．．像素信號
VR1．．．電壓
VR2．．．電壓
Vscan．．．掃描信號
Vscan(n)．．．掃描信號
Vscan(n+1)．．．掃描信號
Vsel．．．開關控制信號
VselB．．．開關控制信號
VselB1．．．開關控制信號
VselB2．．．開關控制信號
VselG．．．開關控制信號
VselG1．．．開關控制信號
VselG2．．．開關控制信號
VselR．．．開關控制信號
VselR1．．．開關控制信號
VselR2．．．開關控制信號
Vsig．．．像素信號
Vth．．．臨限電壓
W1．．．波形
W2．．．波形
W3．．．波形
W4．．．波形
W10．．．波形
W11．．．波形
圖1係用於闡述根據本發明之實施例之一具有一觸控偵測功能之顯示單元之觸控偵測方法的一基本原理之一圖，其展示一手指不接觸或不近接該顯示器件之一狀態。
圖2係用於闡述根據本發明之實施例之該具有一觸控偵測功能之顯示單元之觸控偵測方法之基本原理之一圖，其展示一手指接觸或近接該顯示器件之一狀態。
圖3係用於闡述根據本發明之實施例之該具有一觸控偵測功能之顯示單元之觸控偵測方法之基本原理之一圖，其展示一驅動信號及一觸控偵測信號之每一者之一波形之一實例。
圖4係繪示根據本發明之實施例之該具有一觸控偵測功能之顯示單元之一組態實例之一方塊圖。
圖5係繪示根據一第一實施例之一選擇開關區段之一組態實例之一方塊圖。
圖6係繪示根據該等實施例之一積體電路之一組態實例之一電路圖。
圖7係繪示根據該等實施例之一具有一觸控偵測功能之顯示器件之一示意區段結構之一區段圖。
圖8係繪示根據該等實施例之該具有一觸控偵測功能之顯示器件中之一像素配置之一電路圖。
圖9係繪示根據該等實施例之該具有一觸控偵測功能之顯示器件之驅動電極及觸控偵測電極之一組態實例之一透視圖。
圖10係繪示根據該等實施例之該具有一觸控偵測功能之顯示單元之一操作實例之一示意圖。
圖11係繪示根據該第一實施例之該具有一觸控偵測功能之顯示單元之一操作實例之一時序波形圖。
圖12A及圖12B係繪示根據該第一實施例之一積體電路之一操作實例之電路圖。
圖13A及圖13B係用於闡述根據該第一實施例之該具有一觸控偵測功能之顯示器件之寄生電容之示意圖。
圖14係繪示根據一比較實例之一積體電路之一組態實例之一電路圖。
圖15係繪示根據該比較實例之一具有一觸控偵測功能之顯示單元之一操作實例之一時序波形圖。
圖16A及圖16B係繪示根據該比較實例之一積體電路之一操作實例之電路圖。
圖17係繪示根據該比較實例之該具有一觸控偵測功能之顯示單元之一操作實例之另一時序波形圖。
圖18係繪示根據一第二實施例之一具有一觸控偵測功能之顯示單元之一操作實例之一時序波形圖。
圖19係繪示根據一第三實施例之一選擇開關區段之一組態實例之一方塊圖。
圖29A及圖20B係繪示根據該第三實施例之一具有一觸控偵測功能之顯示單元之一操作實例之示意圖。
圖21係繪示根據該第三實施例之該具有一觸控偵測功能之顯示單元之一操作實例之一時序波形圖。
圖22係繪示根據該第三實施例之該具有一觸控偵測功能之顯示裝置之另一操作實例之一時序波形圖。
圖23係繪示根據一比較實例之一具有一觸控偵測功能之顯示單元之一操作實例之一時序波形圖。
圖24係繪示應用該等實施例之具有一觸控偵測功能之顯示單元之一應用實例1之一外觀組態之一透視圖。
圖25A及圖25B係繪示一應用實例2之一外觀組態之透視圖。
圖26係繪示一應用實例3之一外觀組態之一透視圖。
圖27係繪示一應用實例4之一外觀組態之一透視圖。
圖28A至圖28G係繪示一應用實例5之前視圖、側視圖、頂部視圖及底部視圖。
圖29係繪示根據該等實施例及類似物之每一者之一修改之一具有一觸控偵測功能之顯示器件之一示意區段結構之一區段圖。
AC DRIVE SIGNAL VcomAC．．．AC驅動信號VcomAC
DC DRIVE SIGNAL VcomDC．．．DC驅動信號VcomDC
Pd．．．顯示週期
PIXEL SIGNAL Vsig．．．像素信號Vsig
PIXEL SIGNAL．．．像素信號
Pt．．．觸控偵測週期
READ SIGNAL Vis．．．讀取信號Vis
RESET SIGNAL Vir．．．重設信號Vir
SCAN SIGNAL．．．掃描信號
TOUCH DETECTION SIGNAL Vdet．．．觸控偵測信號Vdet
Vscan(n)．．．掃描信號
Vscan(n+1)．．．掃描信號
VpixR1．．．像素信號
VpixG1．．．像素信號
VpixB1．．．像素信號
VpixR2．．．像素信號
VpixG2．．．像素信號
VpixB2．．．像素信號
W1．．．波形
W2．．．波形

Claims (21)

  1. 一種具有觸控偵測功能之顯示單元，其包括：複數個像素信號線，該複數個像素信號線之每一者傳輸用於顯示之一像素信號；一像素信號線驅動區段，其施加該像素信號至該等像素信號線之每一者；顯示元件，該等顯示元件之每一者基於該像素信號執行顯示；觸控偵測電極，該等觸控偵測電極之每一者基於由於一外部近接物件發生之電容改變而輸出一偵測信號；及一觸控偵測區段，其在一觸控偵測週期中基於該偵測信號偵測一觸控事件，該觸控偵測週期不同於用於該等顯示元件執行顯示操作之一顯示週期，其中該觸控偵測區段具有允許傳輸該偵測信號之一偵測開關，該偵測開關在該觸控偵測週期之前立刻接通藉此施加一虛擬短路電壓至該觸控偵測電極，及該像素信號線驅動區段在該觸控偵測週期期間維持該等像素信號線之每一者之一電壓處於一特定位準。
  2. 如請求項1之顯示單元，其中在該觸控偵測週期期間，該像素信號線驅動區段施加該特定位準之電壓至該等像素信號線之每一者或允許該等像素信號線之每一者處於一浮動狀態。
  3. 如請求項1之顯示單元，其中該虛擬短路電壓係零伏特。
  4. 一種具有觸控偵測功能之顯示單元，其包括：複數個像素信號線，該複數個像素信號線之每一者傳輸用於顯示之一像素信號；一像素信號線驅動區段，其施加該像素信號至該等像素信號線之每一者；顯示元件，該等顯示元件之每一者基於該像素信號執行顯示；觸控偵測電極，該等觸控偵測電極之每一者基於由於一外部近接物件發生之電容改變而輸出一偵測信號；及一觸控偵測區段，其在一觸控偵測週期中基於該偵測信號偵測一觸控事件，該觸控偵測週期不同於用於該等顯示元件執行顯示操作之一顯示週期，其中該像素信號線驅動區段在該觸控偵測週期期間維持該等像素信號線之每一者之一電壓處於一特定位準；其中在該觸控偵測週期期間，該像素信號線驅動區段施加該特定位準之電壓至該等像素信號線之每一者或允許該等像素信號線之每一者處於一浮動狀態；及其中該複數個像素信號線並排配置，且在該顯示週期中，該像素信號線驅動區段將具有相同極性之該等像素信號施加至彼此相鄰之該等像素信號線且在每個顯示週期處逆轉待施加之該等像素信號之每一者之極性。
  5. 如請求項4之顯示單元，其中緊接該觸控偵測週期之前將該觸控偵測電極之一電壓設置為一預定電壓。
  6. 如請求項5之顯示單元，其中該觸控偵測區段具有允許 傳輸該偵測信號之一偵測開關。
  7. 如請求項6之顯示單元，其中該偵測開關在該觸控偵測週期中且在緊接該觸控偵測週期之前之該顯示週期內之一預定週期中保持接通且在該顯示週期(不包括該預定週期)中保持關斷。
  8. 如請求項6之顯示單元，其中交替提供該顯示週期及該觸控偵測週期，且該像素信號線驅動區段在該觸控偵測週期中將該等像素信號線之每一者之電壓設定至一預定位準。
  9. 如請求項8之顯示單元，其中該偵測開關在該觸控偵測週期中保持接通且在該顯示週期中保持關斷。
  10. 如請求項7之顯示單元，其中該觸控偵測區段包含一積體電路，該積體電路在該觸控偵測週期中整合經由該偵測開關供應之該偵測信號。
  11. 一種具有觸控偵測功能之顯示單元，其包括：複數個像素信號線，該複數個像素信號線之每一者傳輸用於顯示之一像素信號；一像素信號線驅動區段，其施加該像素信號至該等像素信號線之每一者；顯示元件，該等顯示元件之每一者基於該像素信號執行顯示；觸控偵測電極，該等觸控偵測電極之每一者基於由於一外部近接物件發生之電容改變而輸出一偵測信號；及一觸控偵測區段，其在一觸控偵測週期中基於該偵測 信號偵測一觸控事件，該觸控偵測週期不同於用於該等顯示元件執行顯示操作之一顯示週期，其中該像素信號線驅動區段在該觸控偵測週期期間維持該等像素信號線之每一者之一電壓處於一特定位準；其中在該觸控偵測週期期間，該像素信號線驅動區段施加該特定位準之電壓至該等像素信號線之每一者或允許該等像素信號線之每一者處於一浮動狀態；其中該複數個像素信號線並排配置，且在該顯示週期中，該像素信號線驅動區段將具有不同極性之該等像素信號施加至彼此相鄰之該等像素信號線，且在每個顯示週期處逆轉待施加之該等像素信號之每一者之極性。
  12. 如請求項11之顯示單元，其中在該顯示週期中，該像素信號線驅動區段施加一中間位準電壓至該等像素信號線且接著施加各自像素信號至該等像素信號線，該中間位準電壓係具有不同極性之該等像素信號之間之一中心處之一電壓。
  13. 如請求項11之顯示單元，其中該觸控偵測區段包含：一偵測開關，其允許傳輸該偵測信號；及一積體電路，其在該觸控偵測週期中整合經由該偵測開關供應之該偵測信號。
  14. 一種顯示單元，其包括：複數個像素信號線；一驅動區段，其施加一像素信號至該等像素信號線之 每一者；顯示元件，該等顯示元件之每一者基於該像素信號執行顯示；及一觸控偵測區段，其在一觸控偵測週期中偵測一觸控事件，一觸控偵測週期不同於用於該等顯示元件執行顯示操作之一顯示週期，其中該觸控偵測區段具有允許傳輸該偵測信號之一偵測開關，該偵測開關在該觸控偵測週期之前立刻接通藉此施加一虛擬短路電壓；及該驅動區段在該觸控偵測週期期間維持該等像素信號線之每一者之一電壓處於一特定位準。
  15. 如請求項14之顯示單元，其中該虛擬短路電壓係零伏特。
  16. 如請求項14之顯示單元，其進一步包括一觸控偵測電極，其中在該觸控偵測週期之前將該觸控偵測電極之一電壓設置為一預定電壓。
  17. 如請求項14之顯示單元，其中該觸控偵測電路包含一偵測開關，該偵測開關在該觸控偵測週期中且在緊接該觸控偵測週期之前之該顯示週期內之一預定週期中保持接通且在該顯示週期(不包括該預定週期)中保持關斷。
  18. 一種顯示單元，其包括：複數個像素信號線；一驅動區段，其施加一像素信號至該等像素信號線之每一者； 顯示元件，該等顯示元件之每一者基於該像素信號執行顯示；及一觸控偵測區段，其在一觸控偵測週期中偵測一觸控事件，一觸控偵測週期不同於用於該等顯示元件執行顯示操作之一顯示週期，其中該驅動區段在該觸控偵測週期期間維持該等像素信號線之每一者之一電壓處於一特定位準；及其中該複數個像素信號線並排配置，且在該顯示週期中，該驅動區段將具有相同極性之該等像素信號施加至彼此相鄰之該等像素信號線且在每個顯示週期處逆轉待施加之該等像素信號之每一者之極性。
  19. 一種顯示單元，其包括：複數個像素信號線；一驅動區段，其施加一像素信號至該等像素信號線之每一者；顯示元件，該等顯示元件之每一者基於該像素信號執行顯示；及一觸控偵測區段，其在一觸控偵測週期中偵測一觸控事件，一觸控偵測週期不同於用於該等顯示元件執行顯示操作之一顯示週期，其中該驅動區段在該觸控偵測週期期間維持該等像素信號線之每一者之一電壓處於一特定位準；及其中交替提供該顯示週期及該觸控偵測週期，且該驅動區段在該觸控偵測週期中將該等像素信號線之 每一者之電壓設定至一預定位準。
  20. 一種電子單元，其包括：一顯示區段，其具有觸控偵測功能；及一控制區段，其使用具有觸控偵測功能之該顯示區段執行操作控制，其中具有觸控偵測功能之該顯示區段包含：複數個像素信號線，該複數個像素信號線之每一者傳輸用於顯示之一像素信號；一像素信號線驅動區段，其施加該像素信號至該等像素信號線之每一者；顯示元件，該等顯示元件之每一者基於該像素信號執行顯示；觸控偵測電極，該等觸控偵測電極之每一者基於由於一外部近接物件發生之電容改變而輸出一偵測信號；及一觸控偵測區段，其在一觸控偵測週期中基於該偵測信號偵測一觸控事件，該觸控偵測週期不同於用於該等顯示元件執行顯示操作之一顯示週期，其中該觸控偵測區段具有允許傳輸該偵測信號之一偵測開關，該偵測開關在該觸控偵測週期之前立刻接通藉此施加一虛擬短路電壓至該觸控偵測電極，及該像素信號線驅動區段在該觸控偵測週期期間維持該等像素信號線之每一者之一電壓處於一特定位準。
  21. 如請求項20之電子單元，其中該虛擬短路電壓係零伏特。
TW100129280A 2010-09-29 2011-08-16 具有觸控偵測功能之顯示單元及電子單元 TWI454984B (zh)

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JP2010218732A JP5766928B2 (ja) 2010-09-29 2010-09-29 タッチ検出機能付き表示装置および電子機器

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