TWI492126B - TFT display touch device - Google Patents

TFT display touch device Download PDF

Info

Publication number
TWI492126B
TWI492126B TW102144394A TW102144394A TWI492126B TW I492126 B TWI492126 B TW I492126B TW 102144394 A TW102144394 A TW 102144394A TW 102144394 A TW102144394 A TW 102144394A TW I492126 B TWI492126 B TW I492126B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
control unit
source
voltage
tft
display
Prior art date
Application number
TW102144394A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201523357A (zh
Inventor
Han Chang Chen
Yen Hung Tu
Chung Lin Chia
Jen Chieh Chang
Chih Wen Wu
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to TW102144394A priority Critical patent/TWI492126B/zh
Priority to CN201410591193.2A priority patent/CN104698656A/zh
Priority to US14/540,631 priority patent/US20150153859A1/en
Publication of TW201523357A publication Critical patent/TW201523357A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI492126B publication Critical patent/TWI492126B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1345—Conductors connecting electrodes to cell terminals
    • G02F1/13454—Drivers integrated on the active matrix substrate
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04184—Synchronisation with the driving of the display or the backlighting unit to avoid interferences generated internally
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3674—Details of drivers for scan electrodes
    • G09G3/3677—Details of drivers for scan electrodes suitable for active matrices only
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3685—Details of drivers for data electrodes
    • G09G3/3688—Details of drivers for data electrodes suitable for active matrices only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Description

TFT顯示器觸控裝置
本發明係有關於一種觸控裝置，特別是關於一種TFT(thin film transistor；薄膜電晶體)顯示器觸控裝置。
一般的觸控裝置係在一螢幕上疊加一觸控模組。然而此類的觸控裝置厚度較大，不能滿足輕、薄的市場需求，且其成本亦較高。
為解決此問題，習知有將螢幕與觸控模組的同性質材料層整合在一起的設計。然而，此做法對觸控裝置所能降低的厚度仍不能滿足某些高檔產品的要求。
習知亦有嘗試在顯示器上實現觸控功能的設計，其一般的做法乃在顯示電路層增加額外的電極以形成觸控電容。然而，此類做法會降低產品良率，增加成本。
為解決前述之問題，吾人亟需一種新穎、低厚度、且容易生產的觸控裝置。
本發明之一目的在於揭露一種TFT顯示器觸控裝置，其可藉由對一TFT顯示器結構施加一複合電壓源而提供一顯示功能及/或一觸控感測功能。
本發明之另一目的在於揭露一種TFT顯示器觸控裝置，其可利用一TFT顯示器結構之一上表面提供一觸控平面。
本發明之另一目的在於揭露一種TFT顯示器觸控裝置，其可藉由感測一複合電壓源之一交流電壓之振幅變化量、相位變化量、或頻率變化量而偵測一觸控事件。
本發明之另一目的在於揭露一種TFT顯示器觸控裝置，其可藉由關閉/開啟一複合電壓源之一直流電壓分量及/或一交流電壓分量而提供多種工作模式。
本發明之又一目的在於揭露一種TFT顯示器觸控裝置，其可簡化觸控裝置之結構以降低產品厚度、提高良率、及降低成本。
為達到上述之目的，一種TFT顯示器觸控裝置乃被提出，其具有：一TFT陣列，具有：複數個薄膜電晶體，各具有一源極、一閘極、和一汲極，所述汲極係與一電容耦接；複數條閘極連接線，各與一列所述薄膜電晶體之各所述閘極耦接；以及複數條源極連接線，各與一行所述薄膜電晶體之各所述源極耦接；以及一控制單元，具有：一閘極控制單元，具有複數個第一外接端以與所述複數條閘極連接線耦接；以及 一源極控制單元，具有複數個第二外接端以與所述複數條源極連接線耦接；其中，在所述閘極控制單元和所述源極控制單元中至少有一單元提供一複合電壓產生功能，以及在所述閘極控制單元和所述源極控制單元中至少有一單元提供一觸控感測功能，其中所述的複合電壓產生功能係用以提供一複合電壓源，其具有一直流電壓分量及一交流電壓分量，該直流電壓分量係用以控制一TFT顯示器之一顯示畫面，而該交流電壓分量則係充作一觸控訊號；以及所述的觸控感測功能係用以依所述觸控訊號之一參數變化量偵測一觸控事件。
在一實施例中，所述的TFT顯示器係由TFT LCD(thin film transistor liquid crystal display；薄膜電晶體液晶顯示器)和TFT OLED(thin film transistor organic light emitting diode；薄膜電晶體有機發光二極體)顯示器所組成的群組所選擇的一種顯示器。
在一實施例中，所述的閘極控制單元提供所述的複合電壓產生功能，以及所述的源極控制單元提供所述的觸控感測功能。
在一實施例中，所述的閘極控制單元提供所述的複合電壓產生功能以及所述的觸控感測功能。
在一實施例中，所述的源極控制單元提供所述的複合電壓產生功能，以及所述的閘極控制單元提供所述的觸控感測功能。
在一實施例中，所述的源極控制單元提供所述的複合電壓產生功能以及所述的觸控感測功能。
在一實施例中，所述的閘極控制單元和所述的源極控制單元 均提供所述的複合電壓產生功能，以及所述的閘極控制單元和所述的源極控制單元均提供所述的觸控感測功能。
在一實施例中，當該控制單元工作於一第一工作模式時，該控制單元同時提供一顯示功能及所述的觸控感測功能。
在一實施例中，當該控制單元工作於一第二工作模式時，該控制單元只提供所述的觸控感測功能。
在一實施例中，當該控制單元工作於一第三工作模式時，該控制單元只提供一顯示功能。
在一實施例中，當該控制單元工作於一第四工作模式時，該控制單元會關閉一顯示功能和所述的觸控感測功能。
在一實施例中，所述的控制單元具有一掃描控制單元以控制該TFT陣列之一驅動程序。
為使 貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如后。
10‧‧‧信號連接線
20、40、222、312、412、522、612、622‧‧‧觸控偵測單元
30‧‧‧水平信號連接線
31‧‧‧垂直信號連接線
100‧‧‧TFT陣列
101‧‧‧薄膜電晶體
102‧‧‧電容
200、300、400、500、600‧‧‧控制單元
210、310、410、510、610‧‧‧閘極控制單元
211、311、421、521、611、621‧‧‧複合電壓產生單元
220、320、420、520、620‧‧‧源極控制單元
221、321‧‧‧灰階電壓產生單元
230、330、430、530、630‧‧‧掃描控制單元
411、511‧‧‧閘極驅動電壓產生單元
圖1a為以一複合電壓源驅動一信號連接線以進行觸控偵測之一示意圖。
圖1b為圖1a之所述複合電壓源之一波形例示圖。
圖1c為以一複合電壓源驅動一水平信號連接線而以一觸控偵測單元對一垂直信號連接線進行觸控偵測之一示意圖。
圖2為本發明TFT顯示器觸控裝置一實施例之示意圖。
圖3為本發明TFT顯示器觸控裝置另一實施例之示意圖。
圖4為本發明TFT顯示器觸控裝置另一實施例之示意圖。
圖5為本發明TFT顯示器觸控裝置另一實施例之示意圖。
圖6為本發明TFT顯示器觸控裝置又一實施例之示意圖。
以下將先說明本發明之原理。請參照圖1a，其為以一複合電壓源驅動一信號連接線以進行觸控偵測之一示意圖。在圖1a中，一信號連接線10一係一TFT顯示器之一TFT陣列之一閘極連接線或一源極連接線，而所述的TFT顯示器可為TFT LCD或TFT OLED顯示器一分別與一電壓源VS 和一觸控偵測單元20耦接，其中，電壓源VS 係由一直流電壓和一交流電壓組合而成之一複合電壓源，其一例示波形請參照圖1b，其具有一直流電壓VDC 和一交流電壓VAC (雖然在圖1b中之交流電壓VAC 係以方波呈現，但其亦可為弦波或其他交流波形)。該直流電壓VDC 係用以控制該TFT顯示器之一顯示單胞之一顯示狀態，而該交流電壓VAC 則係用以進行觸控偵測。
在該TFT顯示器為TFT LCD時，由於要讓液晶分子轉動需外加一大於一鄰界電壓的驅動電壓超過一反應時間，故只要該交流電壓VAC 之峰對峰值小於所述的臨界電壓，或該交流電壓VAC 之半周期小於所述的反應時間，該交流電壓VAC 就不會對TFT LCD之液晶顯示單胞的顯示狀態產生明顯的影響。
另外，在該TFT顯示器為TFT OLED顯示器時，由於一OLED之平均亮度係由流過該OLED之平均電流決定，故該交流電壓VAC 乃可在不影響OLED平均亮度之情況下用以進行觸控偵測。
因此，當一手指接近信號連接線10而衍生一等效電容CF 時， 觸控偵測單元20即可依信號連接線10上之一電壓VD 之交流分量因等效電容CF 所產生之一參數變化量而執行一觸控偵測功能，其中，所述的參數變化量可為振幅變化量、相位變化量、或頻率變化量(當該交流電壓VAC 係由一振盪電路所產生時)。
另外，請參照圖1c，其為以一複合電壓源驅動一水平信號連接線而以一觸控偵測單元對一垂直信號連接線進行觸控偵測之一示意圖。在圖1c中，一水平信號連接線30一係一TFT顯示器之一TFT陣列之一閘極連接線，而所述的TFT顯示器可為TFT LCD或TFT OLED顯示器一係與一電壓源VS 耦接；而一垂直信號連接線31一係所述TFT陣列之一源極連接線一係與一觸控偵測單元40耦接，其中，電壓源VS 係由一直流電壓和一交流電壓組合而成之一複合電壓源，其一例示波形請參照圖1b，其具有一直流電壓VDC 和一交流電壓VAC (雖然在圖1b中之交流電壓VAC 係以方波呈現，但其亦可為弦波或其他交流波形)。該直流電壓VDC 係用以控制該TFT顯示器之一顯示單胞之一顯示狀態，而該交流電壓VAC 則係用以進行觸控偵測。因此，當一手指接近垂直信號連接線31而衍生一等效電容CF 時，觸控偵測單元40即可依垂直信號連接線31上之一電壓VD 之交流分量因等效電容CF 所產生之一參數變化量而執行一觸控偵測功能，其中，所述的參數變化量可為振幅變化量、相位變化量、或頻率變化量。
另外，藉由致能/禁能所述複合電壓源之直流分量和交流分量，所述TFT顯示器可具有多種工作模式，其中，當所述TFT顯示器工作於一第一工作模式時，所述複合電壓源之直流分量和交流分量均被致能，使所述TFT顯示器同時提供一顯示功能及所述的觸控感測功能；當所述TFT顯 示器工作於一第二工作模式時，所述複合電壓源之直流分量被禁能而交流分量被致能，使所述TFT顯示器只提供所述的觸控感測功能；當所述TFT顯示器工作於一第三工作模式時，所述複合電壓源之直流分量被致能而交流分量被禁能，使所述TFT顯示器只提供所述的顯示功能；以及當所述TFT顯示器工作於一第四工作模式時，所述複合電壓源之直流分量和交流分量均被禁能，此時所述的觸控感測功能和所述的顯示功能均被關閉。
依上述之原理，本發明提出一種TFT顯示器觸控裝置。請參照圖2，其為本發明TFT顯示器觸控裝置一實施例之示意圖。如圖2所示，該TFT顯示器觸控裝置具有一TFT陣列100及一控制單元200。
TFT陣列100具有：複數個薄膜電晶體101，各具有一源極、一閘極、和一汲極，所述汲極係與一電容102耦接；複數條閘極連接線G1 -GM ，各與一列所述薄膜電晶體101之各所述閘極耦接；以及複數條源極連接線S1 -SN ，各與一行所述薄膜電晶體101之各所述源極耦接。電容102係用以儲存一電壓以控制一顯示單胞之狀態，例如一液晶顯示單胞之顯示灰階或一OLED之亮度。
控制單元200具有一閘極控制單元210、一源極控制單元220、以及一掃描控制單元230。
閘極控制單元210具有一複合電壓產生單元211以及複數個第一外接端，其中，所述複數個第一外接端係用以與所述複數條閘極連接線G1 -GM 耦接，而複合電壓產生單元211則係用以提供一複合電壓源至所述複數條閘極連接線G1 -GM 中之至少一條閘極連接線。所述複合電壓源具有一直流電壓分量及一交流電壓分量，該直流電壓分量係用以控制一TFT顯示器之 一顯示畫面，而該交流電壓分量則係充作一觸控訊號。另外，複合電壓產生單元211可利用一主動式電路(包含電晶體或放大器)或一被動式電路將一直流電壓源和一交流電壓源組合而產生所述的複合電壓源，且所述的直流電壓源和交流電壓源均可予以致能或禁能。
源極控制單元220具有一灰階電壓產生單元221、一觸控偵測單元222、以及複數個第二外接端，其中，所述複數個第二外接端係用以與所述複數條源極連接線S1 -SN 耦接；灰階電壓產生單元221係用以提供一灰階電壓(或伽瑪電壓(gamma voltage))至所述複數條源極連接線S1 -SN 中之至少一條源極連接線；以及觸控偵測單元222係用以依所述觸控訊號之一參數變化量偵測一觸控事件。所述的參數變化量可為振幅變化量、相位變化量、或頻率變化量。
掃描控制單元230係用以控制閘極控制單元210和源極控制單元220之工作時序。
控制單元200具有多種工作模式，其中，當控制單元200工作於一第一工作模式時，複合電壓產生單元211會輸出具一直流分量和一交流分量之複合電壓源，而觸控偵測單元222會偵測所述複合電壓源之所述交流分量之所述參數變化量，以同時提供一顯示功能及一觸控感測功能；當控制單元200工作於一第二工作模式時，複合電壓產生單元211會輸出只具一交流分量之複合電壓源，使控制單元200只提供所述的觸控感測功能；當控制單元200工作於一第三工作模式時，複合電壓產生單元211會輸出只具一直流分量之複合電壓源，使控制單元200只提供所述的顯示功能；當控制單元200工作於一第四工作模式時，複合電壓產生單元211會關閉複合電壓源，以關 閉所述的觸控感測功能和所述的顯示功能。另外，控制單元200可進一步具有一通信介面以和一資訊處理單元互傳資料。
請參照圖3，其為本發明TFT顯示器觸控裝置另一實施例之示意圖。如圖3所示，該TFT顯示器觸控裝置具有一TFT陣列100及一控制單元300。
TFT陣列100具有：複數個薄膜電晶體101，各具有一源極、一閘極、和一汲極，所述汲極係與一電容102耦接；複數條閘極連接線G1 -GM ，各舉一列所述薄膜電晶體101之各所述閘極耦接；以及複數條源極連接線S1 -SN ，各與一行所述薄膜電晶體101之各所述源極耦接。電容102係用以儲存一電壓以控制一顯示單胞之狀態，例如一液晶顯示單胞之顯示灰階或一OLED之亮度。
控制單元300具有一閘極控制單元310、一源極控制單元320、以及一掃描控制單元330。
閘極控制單元310具有一複合電壓產生單元311、一觸控偵測單元312、以及複數個第一外接端，其中，所述複數個第一外接端係用以與所述複數條閘極連接線G1 -GM 耦接；複合電壓產生單元311係用以提供一複合電壓源至所述複數條閘極連接線G1 -GM 中之至少一條閘極連接線，所述複合電壓源具有一直流電壓分量及一交流電壓分量，該直流電壓分量係用以控制一TFT顯示器之一顯示畫面，而該交流電壓分量則係充作一觸控訊號；以及觸控偵測單元312係用以依所述觸控訊號之一參數變化量偵測一觸控事件，所述的參數變化量可為振幅變化量、相位變化量、或頻率變化量。另外，複合電壓產生單元311可利用一主動式電路(包含電晶體或放大器)或一 被動式電路將一直流電壓源和一交流電壓源組合而產生所述的複合電壓源，且所述的直流電壓源和交流電壓源均可予以致能或禁能。
源極控制單元320具有一灰階電壓產生單元321以及複數個第二外接端，其中，所述複數個第二外接端係用以與所述複數條源極連接線S1 -SN 耦接；灰階電壓產生單元221則係用以提供一灰階電壓(或伽瑪電壓)至所述複數條源極連接線S1 -SN 中之至少一條源極連接線。
掃描控制單元330係用以控制閘極控制單元310和源極控制單元320之工作時序。
控制單元300具有多種工作模式，其中，當控制單元300工作於一第一工作模式時，複合電壓產生單元311會輸出具一直流分量和一交流分量之複合電壓源，而觸控偵測單元312會偵測所述複合電壓源之所述交流分量之所述參數變化量，以同時提供一顯示功能及一觸控感測功能；當控制單元300工作於一第二工作模式時，複合電壓產生單元311會輸出只具一交流分量之複合電壓源，使控制單元300只提供所述的觸控感測功能；當控制單元300工作於一第三工作模式時，複合電壓產生單元311會輸出只具一直流分量之複合電壓源，使控制單元300只提供所述的顯示功能；當控制單元300工作於一第四工作模式時，複合電壓產生單元311會關閉複合電壓源，以關閉所述的觸控感測功能和所述的顯示功能。另外，控制單元300可進一步具有一通信介面以和一資訊處理單元互傳資料。
請參照圖4，其為本發明TFT顯示器觸控裝置另一實施例之示意圖。如圖4所示，該TFT顯示器觸控裝置具有一TFT陣列100及一控制單元400。
TFT陣列100具有：複數個薄膜電晶體101，各具有一源極、一閘極、和一汲極，所述汲極係與一電容102耦接；複數條閘極連接線G1 -GM ，各與一列所述薄膜電晶體101之各所述閘極耦接；以及複數條源極連接線S1 -SN ，各與一行所述薄膜電晶體101之各所述源極耦接。電容102係用以儲存一電壓以控制一顯示單胞之狀態，例如一液晶顯示單胞之顯示灰階或一OLED之亮度。
控制單元400具有一閘極控制單元410、一源極控制單元420、以及一掃描控制單元430。
閘極控制單元410具有一閘極驅動電壓產生單元411、一觸控偵測單元412、以及複數個第一外接端，其中，所述複數個第一外接端係用以與所述複數條閘極連接線G1 -GM 耦接；閘極驅動電壓產生單元411係用以提供一閘極驅動電壓源至所述複數條閘極連接線G1 -GM 中之至少一條閘極連接線以控制一列薄膜電晶體101之開/關；以及所述觸控偵測單元412係用以在所述複數條閘極連接線G1 -GM 上偵測至少一觸控訊號之一參數變化量，以依所述參數變化量判斷一觸控事件是否發生，所述的參數變化量可為振幅變化量、相位變化量、或頻率變化量。
源極控制單元420具有一複合電壓產生單元421以及複數個第二外接端，其中，所述複數個第二外接端係用以與所述複數條源極連接線S1 -SN 耦接；複合電壓產生單元421則係用以提供一複合電壓源至所述複數條源極連接線S1 -SN 中之至少一條源極連接線，所述複合電壓源具有一直流電壓分量及一交流電壓分量，該直流電壓分量(係一灰階電壓或伽瑪電壓)係用以控制一TFT顯示器之一顯示畫面，而該交流電壓分量則係充作所述的 觸控訊號。複合電壓產生單元421可利用一主動式電路(包含電晶體或放大器)或一被動式電路將一伽瑪電壓源和一交流電壓源組合而產生所述的複合電壓源，且所述的伽瑪電壓源和交流電壓源均可予以致能或禁能。
掃描控制單元430係用以控制閘極控制單元410和源極控制單元420之工作時序。
控制單元400具有多種工作模式，其中，當控制單元400工作於一第一工作模式時，複合電壓產生單元421會輸出具一直流分量和一交流分量之複合電壓源，而觸控偵測單元412會偵測所述複合電壓源之所述交流分量之所述參數變化量，以同時提供一顯示功能及一觸控感測功能；當控制單元400工作於一第二工作模式時，複合電壓產生單元421會輸出只具一交流分量之複合電壓源，使控制單元400只提供所述的觸控感測功能；當控制單元400工作於一第三工作模式時，複合電壓產生單元421會輸出只具一直流分量之複合電壓源，使控制單元400只提供所述的顯示功能；當控制單元400工作於一第四工作模式時，複合電壓產生單元421會關閉複合電壓源，以關閉所述的觸控感測功能和所述的顯示功能。另外，控制單元400可進一步具有一通信介面以和一資訊處理單元互傳資料。
請參照圖5，其為本發明TFT顯示器觸控裝置另一實施例之示意圖。如圖5所示，該TFT顯示器觸控裝置具有一TFT陣列100及一控制單元500。
TFT陣列100具有：複數個薄膜電晶體101，各具有一源極、一閘極、和一汲極，所述汲極係與一電容102耦接；複數條閘極連接線G1 -GM ，各與一列所述薄膜電晶體101之各所述閘極耦接；以及複數條源極連接線 S1 -SN ，各與一行所述薄膜電晶體101之各所述源極耦接。電容102係用以儲存一電壓以控制一顯示單胞之狀態，例如一液晶顯示單胞之顯示灰階或一OLED之亮度。
控制單元500具有一閘極控制單元510、一源極控制單元520、以及一掃描控制單元530。
閘極控制單元510具有一閘極驅動電壓產生單元511以及複數個第一外接端，其中，所述複數個第一外接端係用以與所述複數條閘極連接線G1 -GM 耦接；閘極驅動電壓產生單元511則係用以提供一閘極驅動電壓源至所述複數條閘極連接線G1 -GM 中之至少一條閘極連接線以控制一列薄膜電晶體101之開/關。
源極控制單元520具有一複合電壓產生單元521、一觸控偵測單元522、以及複數個第二外接端，其中，所述複數個第二外接端係用以與所述複數條源極連接線S1 -SN 耦接；複合電壓產生單元521係用以提供一複合電壓源至所述複數條源極連接線S1 -SN 中之至少一條源極連接線，所述複合電壓源具有一直流電壓分量及一交流電壓分量，該直流電壓分量(係一灰階電壓或伽瑪電壓)係用以控制一TFT顯示器之一顯示畫面，而該交流電壓分量則係充作一觸控訊號；以及觸控偵測單元522係用以依所述觸控訊號之一參數變化量偵測一觸控事件，所述的參數變化量可為振幅變化量、相位變化量、或頻率變化量。另外，複合電壓產生單元521可利用一主動式電路(包含電晶體或放大器)或一被動式電路將一伽瑪電壓源和一交流電壓源組合而產生所述的複合電壓源，且所述的伽瑪電壓源和交流電壓源均可予以致能或禁能。
掃描控制單元530係用以控制閘極控制單元510和源極控制單元520之工作時序。
控制單元500具有多種工作模式，其中，當控制單元500工作於一第一工作模式時，複合電壓產生單元521會輸出具一直流分量和一交流分量之複合電壓源，而觸控偵測單元522會偵測所述複合電壓源之所述交流分量之所述參數變化量，以同時提供一顯示功能及一觸控感測功能；當控制單元500工作於一第二工作模式時，複合電壓產生單元521會輸出只具一交流分量之複合電壓源，使控制單元500只提供所述的觸控感測功能；當控制單元500工作於一第三工作模式時，複合電壓產生單元521會輸出只具一直流分量之複合電壓源，使控制單元500只提供所述的顯示功能；當控制單元500工作於一第四工作模式時，複合電壓產生單元521會關閉複合電壓源，以關閉所述的觸控感測功能和所述的顯示功能。另外，控制單元500可進一步具有一通信介面以和一資訊處理單元互傳資料。
請參照圖6，其為本發明TFT顯示器觸控裝置又一實施例之示意圖。如圖6所示，該TFT顯示器觸控裝置具有一TFT陣列100及一控制單元600。
TFT陣列100具有：複數個薄膜電晶體101，各具有一源極、一閘極、和一汲極，所述汲極係與一電容102耦接；複數條閘極連接線G1 -GM ，各與一列所述薄膜電晶體101之各所述閘極耦接；以及複數條源極連接線S1 -SN ，各與一行所述薄膜電晶體101之各所述源極耦接。電容102係用以儲存一電壓以控制一顯示單胞之狀態，例如一液晶顯示單胞之顯示灰階或一OLED之亮度。
控制單元600具有一閘極控制單元610、一源極控制單元620、以及一掃描控制單元630。
閘極控制單元610具有一複合電壓產生單元611、一觸控偵測單元612、以及複數個第一外接端，其中，所述複數個第一外接端係用以與所述複數條閘極連接線G1 -GM 耦接；複合電壓產生單元611係用以提供一第一複合電壓源至所述複數條閘極連接線G1 -GM 中之至少一條閘極連接線，所述第一複合電壓源具有一直流電壓分量及一交流電壓分量，該直流電壓分量係用以控制一TFT顯示器之一顯示畫面，而該交流電壓分量則係充作一第一觸控訊號；以及觸控偵測單元612係用以在所述複數條閘極連接線G1 -GM 上偵測所述第一觸控訊號之一參數變化量，以依所述參數變化量判斷一觸控事件是否發生，所述的參數變化量可為振幅變化量、相位變化量、或頻率變化量。另外，複合電壓產生單元611可利用一主動式電路(包含電晶體或放大器)或一被動式電路將一直流電壓源和一交流電壓源組合而產生所述的第一複合電壓源，且所述的直流電壓源和交流電壓源均可予以致能或禁能。
源極控制單元620具有一複合電壓產生單元621、一觸控偵測單元622、以及複數個第二外接端，其中，所述複數個第二外接端係用以與所述複數條源極連接線S1 -SN 耦接；複合電壓產生單元621係用以提供一第二複合電壓源至所述複數條源極連接線S1 -SN 中之至少一條源極連接線，所述第二複合電壓源具有一直流電壓分量及一交流電壓分量，該直流電壓分量(係一灰階電壓或伽瑪電壓)係用以控制一TFT顯示器之一顯示畫面，而該交流電壓分量則係充作一第二觸控訊號；以及觸控偵測單元622係用以依所述第二觸控訊號之一參數變化量偵測所述複數條源極連接線S1 -SN 中之至少一 條源極連接線上之一觸控事件，所述的參數變化量可為振幅變化量、相位變化量、或頻率變化量。另外，複合電壓產生單元621可利用一主動式電路(包含電晶體或放大器)或一被動式電路將一伽瑪電壓源和一交流電壓源組合而產生所述的複合電壓源，且所述的伽瑪電壓源和交流電壓源均可予以致能或禁能。
掃描控制單元630係用以控制閘極控制單元610和源極控制單元620之工作時序。
經由分別致能或禁能複合電壓產生單元621的所述直流電壓源和交流電壓源，及分別致能或禁能複合電壓產生單元621的所述伽瑪電壓源和交流電壓源，控制單元600即可具有多種工作模式(其原理已揭於上述說明中，在此不擬贅述)。
由以上之說明可知，本發明因其新穎之設計而具有以下之優點：
1.本發明之TFT顯示器觸控裝置可藉由對一TFT顯示器結構施加一複合電壓源而提供一顯示功能及/或一觸控感測功能。
2.本發明之TFT顯示器觸控裝置可利用一TFT顯示器結構之一上表面提供一觸控平面。
3.本發明之TFT顯示器觸控裝置可藉由感測一複合電壓源之一交流電壓之振幅變化量、相位變化量、或頻率變化量而偵測一觸控事件。
4.本發明之TFT顯示器觸控裝置可藉由關閉/開啟一複合電壓源之一直流電壓分量及/或一交流電壓分量而提供多種工作模式。
5.本發明之TFT顯示器觸控裝置可簡化觸控裝置之結構以降 低產品厚度、提高良率、及降低成本。
本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論就目的、手段與功效，在在顯示其迥異於習知之技術特徵，且其首先發明合於實用，亦在在符合發明之專利要件，懇請 貴審查委員明察，並祈早日賜予專利，俾嘉惠社會，實感德便。
100‧‧‧TFT陣列
101‧‧‧薄膜電晶體
102‧‧‧電容
200‧‧‧控制單元
210‧‧‧閘極控制單元
211‧‧‧複合電壓產生單元
220‧‧‧源極控制單元
221‧‧‧灰階電壓產生單元
222‧‧‧觸控偵測單元
230‧‧‧掃描控制單元

Claims (12)

  1. 一種TFT顯示器觸控裝置，其具有：一TFT陣列，具有：複數個薄膜電晶體，各具有一源極、一閘極、和一汲極，所述汲極係與一電容耦接；複數條閘極連接線，各與一列所述薄膜電晶體之各所述閘極耦接；以及複數條源極連接線，各與一行所述薄膜電晶體之各所述源極耦接；以及一控制單元，具有：一閘極控制單元，具有複數個第一外接端以與所述複數條閘極連接線耦接；以及一源極控制單元，具有複數個第二外接端以與所述複數條源極連接線耦接；其中，在所述閘極控制單元和所述源極控制單元中至少有一單元提供一複合電壓產生功能，以及在所述閘極控制單元和所述源極控制單元中至少有一單元提供一觸控感測功能，所述的複合電壓產生功能係用以提供一複合電壓源，其具有一直流電壓分量及/或一交流電壓分量，該直流電壓分量係用以控制一TFT顯示器之一顯示畫面，而該交流電壓分量則係充作一觸控訊號；以及所述的觸控感測功能係用以依所述觸控訊號之一參數變化量偵測一觸控事件；以及其中，所述的複合電壓產生功能係依該控制單元之控制以使其提供 的所述複合電壓源具有或不具有所述的直流電壓分量及具有或不具有所述的交流電壓分量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之TFT顯示器觸控裝置，其中所述的TFT顯示器係由TFT LCD和TFT OLED顯示器所組成的群組所選擇的一種顯示器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之TFT顯示器觸控裝置，其中所述的閘極控制單元提供所述的複合電壓產生功能，以及所述的源極控制單元提供所述的觸控感測功能。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之TFT顯示器觸控裝置，其中所述的閘極控制單元提供所述的複合電壓產生功能以及所述的觸控感測功能。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之TFT顯示器觸控裝置，其中所述的源極控制單元提供所述的複合電壓產生功能，以及所述的閘極控制單元提供所述的觸控感測功能。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之TFT顯示器觸控裝置，其中所述的源極控制單元提供所述的複合電壓產生功能以及所述的觸控感測功能。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之TFT顯示器觸控裝置，其中所述的閘極控制單元和所述的源極控制單元均提供所述的複合電壓產生功能，以及所述的閘極控制單元和所述的源極控制單元均提供所述的觸控感測功能。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之TFT顯示器觸控裝置，其中當該控制單元工作於一第一工作模式時，該控制單元會使所述複合電壓源具有所述的直流電壓分量及具有所述的交流電壓分量以同時提供一顯示功能及所述的觸控感測功能。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之TFT顯示器觸控裝置，其中當該控制單元工作於一第二工作模式時，該控制單元會使所述複合電壓源不具有所述的直流電壓分量及具有所述的交流電壓分量以只提供所述的觸控感測功能。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之TFT顯示器觸控裝置，其中當該控制單元工作於一第三工作模式時，該控制單元會使所述複合電壓源具有所述的直流電壓分量及不具有所述的交流電壓分量以只提供一顯示功能。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之TFT顯示器觸控裝置，其中當該控制單元工作於一第四工作模式時，該控制單元會使所述複合電壓源不具有所述的直流電壓分量及不具有所述的交流電壓分量以關閉一顯示功能和所述的觸控感測功能。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之TFT顯示器觸控裝置，其中所述的控制單元具有一掃描控制單元以控制該TFT陣列之一驅動程序。
TW102144394A 2013-12-04 2013-12-04 TFT display touch device TWI492126B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102144394A TWI492126B (zh) 2013-12-04 2013-12-04 TFT display touch device
CN201410591193.2A CN104698656A (zh) 2013-12-04 2014-10-29 Tft显示器触控装置
US14/540,631 US20150153859A1 (en) 2013-12-04 2014-11-13 Tft display touch device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102144394A TWI492126B (zh) 2013-12-04 2013-12-04 TFT display touch device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201523357A TW201523357A (zh) 2015-06-16
TWI492126B true TWI492126B (zh) 2015-07-11

Family

ID=53265315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102144394A TWI492126B (zh) 2013-12-04 2013-12-04 TFT display touch device

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150153859A1 (zh)
CN (1) CN104698656A (zh)
TW (1) TWI492126B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI506510B (zh) * 2013-09-30 2015-11-01 OLED touch device
CN105260069B (zh) 2015-09-23 2018-09-11 京东方科技集团股份有限公司 一种自电容式触控显示面板及显示装置
CN105448260B (zh) * 2015-12-29 2017-11-03 深圳市华星光电技术有限公司 一种过流保护电路及液晶显示器
TWI581152B (zh) * 2016-01-20 2017-05-01 Intelligent touch touch device
EP3433710B1 (en) 2016-03-25 2021-03-17 Sensel Inc. System and method for detecting and characterizing force inputs on a surface
CN115485652B (zh) * 2020-03-09 2023-11-03 森赛尔股份有限公司 用于检测和表征在人机接口处的触摸输入的系统和方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201112068A (en) * 2009-09-21 2011-04-01 Pixel Technologies Inc U Touch sensing device and method for detecting touch event of sensing array
TW201227476A (en) * 2010-08-24 2012-07-01 Sony Corp Display device with touch detection function, control circuit, driving method of display device with touch detection function, and electronic unit
TW201243686A (en) * 2011-04-21 2012-11-01 Silicon Works Co Ltd Touch sensing circuit
TW201337894A (zh) * 2012-03-15 2013-09-16 Japan Display West Inc 顯示裝置，顯示方法及電子裝置
CN103425306A (zh) * 2012-05-18 2013-12-04 晨星软件研发(深圳)有限公司 应用于触控屏幕的控制系统
TWM474965U (zh) * 2013-12-04 2014-03-21 Rich Ip Technology Inc Ｔｆｔ顯示器觸控裝置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101634917B (zh) * 2008-07-21 2013-04-24 智点科技（深圳）有限公司 一种触控式平板显示器
CN101866228B (zh) * 2009-04-17 2013-10-02 上海天马微电子有限公司 触摸屏、液晶显示装置及触摸屏的驱动方法
JP2012073668A (ja) * 2010-09-27 2012-04-12 Toshiba Mobile Display Co Ltd 電子機器
CN103281546B (zh) * 2013-04-16 2016-01-27 福建华映显示科技有限公司 应用于触控与可切换2d/3d模式的控制系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201112068A (en) * 2009-09-21 2011-04-01 Pixel Technologies Inc U Touch sensing device and method for detecting touch event of sensing array
TW201227476A (en) * 2010-08-24 2012-07-01 Sony Corp Display device with touch detection function, control circuit, driving method of display device with touch detection function, and electronic unit
TW201243686A (en) * 2011-04-21 2012-11-01 Silicon Works Co Ltd Touch sensing circuit
TW201337894A (zh) * 2012-03-15 2013-09-16 Japan Display West Inc 顯示裝置，顯示方法及電子裝置
CN103425306A (zh) * 2012-05-18 2013-12-04 晨星软件研发(深圳)有限公司 应用于触控屏幕的控制系统
TWM474965U (zh) * 2013-12-04 2014-03-21 Rich Ip Technology Inc Ｔｆｔ顯示器觸控裝置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104698656A (zh) 2015-06-10
US20150153859A1 (en) 2015-06-04
TW201523357A (zh) 2015-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI492126B (zh) TFT display touch device
US9092103B2 (en) Display apparatus
TWI567607B (zh) 具有觸控面板的顯示裝置
US10101842B2 (en) Method for driving touch display apparatus and touch display apparatus
KR101321996B1 (ko) 액정표시장치 및 그 구동방법
JP5980157B2 (ja) タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器
US9547396B2 (en) In-cell multi-touch panel system with low noise and time division multiplexing and its driving method
TWI492107B (zh) 具有觸控偵測功能之顯示設備，驅動方法及電子裝置
KR101503103B1 (ko) 터치 센서 내장형 표시장치와 그 구동 방법
CN105302391B (zh) 集成触摸屏面板的显示装置以及显示面板
US9599848B2 (en) Display device including compensation capacitors with different capacitance values
KR102332089B1 (ko) 터치 센서를 갖는 표시장치
US20150177881A1 (en) Touch display panel and touch display apparatus using same
JP2016118767A (ja) 液晶表示装置
JP2012099081A (ja) タッチスクリーンパネル一体型液晶表示装置
JP2007334606A (ja) 表示装置、表示装置の駆動装置及び駆動方法
US20160188057A1 (en) In-cell touch display device having increased s/n ratio during touch control thereof
JP2014142908A (ja) 表示装置
JP2014167619A (ja) 表示装置、表示装置の駆動方法及び電子機器
US9146635B2 (en) Touch panel equipped display device and control method for same
WO2016187912A1 (zh) 触控显示装置及其控制方法、电路
US20120242640A1 (en) Liquid crystal display device and method of driving the same
US20160351141A1 (en) Touch display device and driving method thereof
WO2017084414A1 (zh) 电致发光触控显示面板的控制装置、触摸屏及显示装置
KR101675859B1 (ko) 터치 스크린을 포함하는 표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees